8.2.4. Определение типа электропроводности полупроводников. Виды электропроводности

4.2. Виды электропроводности диэлектриков

определяется в первую очередь примесями, содержащимися в аморфной фазе.

В отличие от электронной электропроводности, при которой электроны поступают из катода и переносят заряд через кристалл, в случае ионной проводимости перенос заряда сопровождается переносом вещества, т. е. электролизом. Анионы (носители отрицательного заряда) осаждаются и разряжаются в области анода, а катионы (носители положительного заряда) осаждаются в области катода. По этой причине величина ионного тока должна зависеть от времени, так как концентрация носителей заряда, имеющихся в диэлектрике, постепенно уменьшается: ионы уносятся полем в приэлектродную область.

Таким образом, в материалах с ионной связью основными носителями зарядов являются слабосвязанные ионы, которые нужно рассматривать как примеси. Концентрация подвижных ионов зависит от энергии химической связи и энергии теплового возбуждения. Иначе говоря, концентрация подвижных ионов зависит от физикохимической природы диэлектрика и температуры.

Процесс ионной проводимости можно рассматривать по аналогии с ионной релаксационной поляризацией, учитывая, что ионы не закрепляются в новых положениях, а следуют в направлении, определяемом направлением электрического поля.

Зависимость потенциальной энергии иона от его положения

впространстве можно описать периодической функцией. Для того чтобы перемещаться в диэлектрике, ионы должны преодолевать по-

тенциальные барьеры высотой Ea, т. е. преодолевать силы, связывающие их с соседними частицами. В случае когда энергия системы минимальна, каждый ион находится на дне потенциальной ямы, т. е.

внаиболее устойчивом положении. Вероятность того, что при тепловом хаотическом движении частица сможет преодолеть энергети-

ческий барьер Ea и перемещаться в диэлектрике, пропорциональна exp (– Ea /kT). Повышение энергии системы (например, при нагреве

материала), приводит к тому, что энергия какого-либоиона возрастает настолько, что ион покидает пределы потенциальной ямы и под действием внешнего электрического поля начинает перемещаться. Следовательно, при увеличении температуры вероятность появления свободных носителей заряда растет.

Расчеты показывают, что если в электропроводности принимают участие собственные и примесные ионы, то удельная ионная электропроводность σV ион определяется выражением

studfiles.net

Вид - электропроводность - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Вид - электропроводность

Cтраница 1

Вид электропроводности устанавливают экспериментально, используя закон Фарадея. Ионная электропроводность сопровождается переносом вещества на электроды. При электронной электропроводности это явление не наблюдается.  [1]

Вид электропроводности устанавливают экспериментально, используя закон Фарадея. При электронной электропроводности это явление не наблюдается.  [2]

Такой вид электропроводности характерен для веществ с атомной решеткой и окислов металлов большой валентности при низких температурах.  [3]

Оба вида электропроводности у чистых полупроводников невелики, и поэтому их нельзя использовать в полупроводниковых приборах. Для увеличения проводимости полупроводников к сверхчистым полупроводниковым материалам добавляют специальные примеси. Если к материалу добавлена примесь, благодаря которой резко возросла электронная электропроводность, то такую примесь называют донорной, а если дырочная, то - акцепторной. При этом ничтожные по количеству примеси увеличивают электрическую электропроводность полупроводника в десятки тысяч раз. Для кремниевых и германиевых полупроводников в качестве акцепторных примесей применяют бор, алюминий, индий, а в качестве донорных - сурьму, фосфор, мышьяк.  [4]

Каждый из этих видов электропроводности характеризуется своими особенностями. Здесь укажем лишь на то, что при электронной и электронно-дырочной электропроводности перенос вещества, по существу, незначителен, тогда как при всех остальных видах электропроводности перемещение зарядов вызывает перенос вещества, сопровождающийся изменением его химического состава и даже структуры.  [5]

Каждый из этих видов электропроводности характеризуется своими особенностями.  [6]

Полупроводники характеризуются двумя видами электропроводности: электронной и дырочной. Рассмотрим этот вопрос на конкретном примере. Каждый атом его имеет четыре валентных электрона, с помощью которых он образует в кристаллической решетке ковалентную связь с четырьмя соседними атомами. Следовательно, каждый атом связан восемью электронами: четырьмя своими и по одному от каждого соседнего атома. При нагревании или облучении кристалла атомы приходят в колебательное движение, а электроны, получив энергию, достаточную для преодоления силы связи с атомами, отрываются от них. Освободившиеся таким образом электроны беспорядочно перемещаются в кристалле. Эти электроны и обусловливают электронную проводимость.  [7]

Чем различаются эти два вида электропроводности полупроводника.  [8]

Соединив полупроводники с двумя видами электропроводности, можно получить вентиль. Практически ток будет протекать только в одном направлении. Поэтому такой слой принято называть з а-пирающим.  [9]

Как мы указали ранее, различаются два вида электропроводности: электронная и ионная.  [10]

В ряде случаев возникает необходимость точного установления вида электропроводности ( электронная, ионная или же смешанная электропроводность) и в случае ионной электропроводности - знака и химического состава ионов.  [12]

Принцип работы ППП основан на существовании в ПП двух видов электропроводности.  [13]

Неоднократно говорилось о сложном комплексном сопротивлении, требующем учета всех видов электропроводности неживой природы и многих специфичных ее видов, присущих только живому организму.  [14]

Если взятая - для работы кислота очень слаба, то в виду слабой электропроводности первоначального раствора с первого же момента нейтрализации электропроводность начинает расти, и характер кривой начинает изменяться с момента достижения точки эквивалентности.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Электропроводность диэлектриков. Виды диэлектриков, их свойства и применение

Электропроводность диэлектриков является важной физической характеристикой. Информация о ней позволяет выявлять сферы применения материалов.

Термины

По проводимости электрического тока вещества подразделяют на группы:

• диэлектрики;
• полупроводники;
• проводники.

Отлично проводят ток металлы - величина их удельной электропроводимости достигает 106-108 (Ом · м)-1.

А диэлектрические материалы не способны проводить электрический ток, поэтому они применяются в качестве изоляторов. Они не имеют свободных носителей зарядов, отличаются дипольным строением молекул.

Полупроводниками же являются твердые материалы, имеющие промежуточные значения проводимости.

Классификация

Все диэлектрические материалы подразделяют на полярные и неполярные виды. У полярных изоляторов центры положительных и отрицательных зарядов смещены от центра. Молекулы таких веществ по своим электрическим параметрам аналогичны жесткому диполю, имеющему свой дипольный момент. В качестве полярных диэлектриков можно привести воду, аммиак, хлороводород.

Неполярные диэлектрики отличаются совпадением центров положительных и отрицательных зарядов. Они сходны по электрическим характеристикам упругому диполю. Примерами таких изоляторов являются водород, кислород, тетрахлорметан.

Электропроводность

Электропроводность диэлектриков объясняется присутствием в их молекулах незначительного числа свободных электронов. При смещении зарядов внутри вещества за некоторый промежуток времени, наблюдается постепенное установление равновесного положения, что и является причиной появления тока. Электропроводность диэлектриков существует в момент выключения и включения напряжения. Технические образцы изоляторов имеют максимальное количество свободных зарядов, поэтому в них появляются незначительные сквозные токи.

Электропроводность диэлектриков в случае постоянного значения напряжения вычисляется по сквозному току. Данный процесс предполагает выделение и нейтрализацию на электродах имеющихся зарядов. В случае переменного напряжения на величину активной проводимости влияет не только сквозной ток, но и активные компоненты поляризационных токов.

Электрические свойства диэлектриков зависят от плотности тока, сопротивления материала.

Твердые диэлектрики

Электропроводность твердых диэлектриков подразделяют на объемную и поверхностную. Для проведения сравнения этих параметров у различных материалов применяют значения объемного удельного и поверхностного удельного сопротивления.

Полная проводимость суммируется из двух этих величин, ее величина зависит от влажности среды и температуры окружающего воздуха. В случае продолжительной работы под напряжением, наблюдается уменьшение сквозного тока, проходящего через жидкие и твердые изоляторы.

А в случае увеличения тока через некоторый промежуток времени, можно вести речь о том, что внутри вещества будут протекать необратимые процессы, ведущие к разрушению (пробой диэлектрика).

Особенности газообразного состояния

Газообразные диэлектрики имеют незначительную электропроводность в том случае, если напряженность поля принимает минимальные значения. Возникновение тока в газообразных веществах возможно только в тех случаях, когда в них присутствуют свободные электроны либо заряженные ионы.

Газообразные диэлектрики являются качественными изоляторами, поэтому используются в современной электронике в больших объемах. Ионизация в таких веществах обуславливается внешними факторами.

Из-за соударений ионов газа, а также при термическом воздействии, ультрафиолетовом или рентгеновском действии, наблюдается и процесс образования нейтральных молекул (рекомбинация). Благодаря этому процессу ограничивается увеличение количества ионов в газе, устанавливается определенная концентрация заряженных частиц через короткий временной промежуток после воздействия внешнего источника ионизации.

В процессе возрастания напряжения, прикладываемого к газу, увеличивается движение ионов к электродам. Они не успевают рекомбинироваться, поэтому осуществляется их разряжение на электродах. При последующем повышении напряжения ток не возрастает, его именуют током насыщения.

Рассматривая неполярные диэлектрики, отметим, что воздух является совершенным изолятором.

Жидкие диэлектрики

Электропроводность жидких диэлектриков объясняется особенностями строения молекул жидкости. В неполярных растворителях существуют диссоциированные примеси, включая и влагу. В полярных молекулах проводимость электрического тока объясняется также процессом распада на ионы самой жидкости.

В этом агрегатном состоянии ток также вызывается движением коллоидных частиц. Из-за нереальности полного выведения из такого диэлектрика примесей, возникают проблемы получения жидкостей с незначительной проводимостью тока.

Все виды изоляции предполагают поиск вариантов снижения удельной проводимости диэлектриков. Например, удаляют примеси, корректируют температурный показатель. Повышение температуры вызывает снижение вязкости, возрастание подвижности ионов, рост степени тепловой диссоциации. Данные факторы воздействуют на величину удельной проводимости диэлектрических материалов.

Электропроводность твердых тел

Она объясняется перемещением не только ионов самого изолятора, но и заряженных частиц примесей, содержащихся внутри твердого материала. По мере прохождения через твердый изолятор происходит частичное удаление примесей, что постепенно сказывается на проводимости тока. Учитывая особенности строения кристаллической решетки, перемещение заряженных частиц обусловлено флуктуацией теплового движения.

При невысоких температурах происходит движение положительных и отрицательных ионов примесей. Такие виды изоляции характерны для веществ с молекулярной и атомной кристаллической структурой.

Для анизотропных кристаллов величина удельной проводимости меняется в зависимости от его осей. К примеру, в кварце в направлении, расположенном параллельно основной оси, она превышает в 1000 раз перпендикулярное положение.

В твердых пористых диэлектриках, где практически нет влаги, незначительное повышение электрического сопротивления приводит к повышению их электрического сопротивления. У веществ, которые содержат примеси, растворимые в воде, наблюдается существенное уменьшение объемного сопротивления из-за изменения влажности.

Поляризация диэлектриков

Данное явление связано с изменением положения частиц изолятора в пространстве, которое приводит к приобретению каждым макроскопическим объемом диэлектрика некоторого электрического (индуцированного) момента.

Существует поляризация, которая возникаем под воздействием внешнего поля. Также выделяют самопроизвольный вариант поляризации, появляющейся даже при отсутствии действия внешнего поля.

Относительная диэлектрическая проницаемость характеризуется:

• емкостью конденсатора с этим диэлектриком;
• ее величиной в вакууме.

Сопровождается этот процесс возникновением на поверхности диэлектрика связанных зарядов, которые уменьшают внутри вещества величину напряженности.

В случае полного отсутствия внешнего поля отдельный элемент объема диэлектрика не обладает электрическим моментом, поскольку сумма всех зарядов равна нулю и наблюдается совпадение отрицательных и положительных зарядов в пространстве.

Варианты поляризации

При электронной поляризации происходит смещение под воздействием внешнего поля электронных оболочек атома. В ионном варианте наблюдается смещение узлов решетки. Для дипольной поляризации характерны потери на преодоление внутреннего трения и сил связи. Структурный же вариант поляризации считается самым медленным процессом, он характеризуется ориентацией неоднородных макроскопических примесей.

Заключение

Электроизоляционные материалы представляют собой вещества, которые позволяют получать надежную изоляцию некоторых составных частей электрического оборудования, находящегося под определенными электрическими потенциалами. В сравнении с проводниками тока, у многочисленных изоляторов значительно большее электрическое сопротивление. Они способны создавать сильные электрические поля и накапливать дополнительную энергию. Именно это свойство изоляторов применяют в современных конденсаторах.

В зависимости от химического состава, их подразделяют на природные и синтетические материалы. Самой многочисленной является вторая группа, поэтому именно эти изоляторы применяют в разнообразных электрических приборах.

В зависимости от технологических характеристик, структуры, состава, выделяют пленочные, керамические, восковые, минеральные изоляторы.

При достижении величины пробивного напряжения, наблюдается пробой, приводящий к резкому возрастанию величины электрического тока. Среди характерных признаков подобного явления можно выделить незначительную зависимость прочности от напряжения и температуры, толщины.

fb.ru

3.1. Общие представления об электропроводности.

Идеальный диэлектрик имеет бесконечно большое электрическое сопротивление и не пропускает электрический ток. Однако реальные диэлектрики, используемые в технике, обладают некоторой конечной электропроводностью. Их удельное сопротивление велико и находится в диапазоне 106– 1017ом·м и выше.

Электропроводность диэлектриков зависит от таких факторов как химический состав и строение, тип и концентрация дефектов и ионогенной примеси, интенсивности воздействия внешних ионизирующих излучений, напряженности электрического поля, температуры, влажности и других физических факторов. Электропроводность диэлектрика обусловлена движением свободных зарядов под действием приложенного электрического поля. В качестве носителей заряда могут выступать следующие виды заряженных частиц – электроны, ионы и коллоидные частицы. В соответствии с этим различают ионную, электронную и электрофоретическую проводимость. В слабых электрических полях у газообразных диэлектриков реализуется электронная и ионная проводимость, у твердых диэлектриков – ионная проводимость; у жидких диэлектриков – ионная и электрофоретическая проводимость.

3.2. Виды электропроводности диэлектриков.

При приложении к образцу твердого диэлектрика постоянного напряжения, через него протекает ток сквозной проводимости (ток утечки) I, который складывается из двух составляющих: тока объемной проводимостиIUи тока поверхностной проводимостиIS (рис.2.):

I

Рис.2. Виды токов проводимости в твердом диэлектрике

=IU + IS

Контрольные вопросы по лекции №5.

1. Зависимость диэлектрической проницаемости от температуры для полярных диэлектриков.

2. Распределение поля в двухслойном диэлектрике.

3. Виды электропроводности в диэлектриках разных агрегатных состояний.

Для сравнительной оценки величин токов объемной и поверхностной проводимостей пользуются значениями удельного объемного сопротивления ρ и удельного поверхностного сопротивления ρs. Поверхностная и объемная проводимости обусловлены разными причинами. Поверхностная проводимость обусловлена присутствием влаги и прочих загрязнений на поверхности диэлектрика. Достаточно тончайшего слоя влаги на поверхности диэлектрика, чтобы была обнаружена заметная проводимость. Адсорбция влаги на поверхности диэлектрика находится в тесной зависимости от относительной влажности окружающей среды. Резкое уменьшение поверхностного сопротивления наблюдается при повышении относительной влажности до 70 – 80%. Удельное поверхностное сопротивление тем выше, чем меньше полярность вещества, чем чище поверхность вещества. Поверхностное сопротивление также может быть повышено за счет качества механической обработки поверхности. Особенно резкое снижение поверхностного сопротивления наблюдается для полярных диэлектриков, у которых образуется поверхностная пленка электролита. Для повышения поверхностного сопротивления применяются различные способы очистки поверхностей: промывка, прокаливание, кипячение в дистиллированной воде.

С

Рис.3. Система электродов для определения объемного и поверхностного сопротивления диэлектриков.

хема установки для определения объемного и поверхностного сопротивления диэлектриков изображена на рис.3. На рис.3 цифрой 1 обозначен измерительный электрод, 2 – кольцевой электрод, используемый как заземляющий при определении объемного сопротивления и как высоковольтный при определении поверхностного сопротивления; 3 – электрод, используемый как высоковольтный при определении объемного сопротивления и как заземляющий при определении поверхностного сопротивления; 4 – испытуемый диэлектрик. Удельное объемное сопротивление диэлектрика может быть определено по формуле:ρ = R∙S/h, Ом∙м, гдеR– измеренное сопротивление образца, Ом, S – площадь измерительного электрода 1, м2; h – толщина образца. Удельное поверхностное сопротивление определяется по формуле:ρs=2πRs/ln(d1/d2), Ом∙м, гдеRs– измеренное сопротивление образца, Ом,d1 – внутренний диаметр кольцевого электрода 2 d2– наружный диаметр измерительного электрода 1.

В отношении явления поверхностной проводимости можно сделать следующие обобщения. Зависимость удельной поверхностной проводимости от влажности обуславливается наличием на поверхности диэлектрика диссоциирующих на ионы веществ. Вода, попавшая на поверхность, способствует их выявлению Если эти вещества являются загрязнениями, то путем их удаления можно получать высокие значения удельного поверхностного сопротивления при любой влажности воздуха. Если такие вещества являются составной частью материала, то удельное поверхностное сопротивление будет сильно снижаться при увеличении влажности. Следует использовать специальные защитные покрытия для снижения гигроскопичности диэлектрика, обеспечивать несмачиваемость его поверхности водой. Например, покрытие керамики и стекол кремнийорганическими лаками значительно повышает величину удельного поверхностного сопротивления изделий во влажной среде.

Ток, обусловленный объемной проводимостью диэлектриков, имеет достаточно сложную форму даже при приложении постоянного напряжения. Ток объемной проводимости состоит из двух основных составляющих: 1) токи смещения и адсорбционные токи и 2) сквозные токи.

График тока при подаче постоянного напряжения представляет собой спадающую до установившегося значения экспоненту, убывающую от начального достаточно большого значения до относительно небольшого установившегося значения.

Начальный бросок тока вызван за счет упорядоченного перемещения частиц вещества в процессе поляризации. Некоторые виды поляризации вещества протекают практически мгновенно. Однако есть и виды поляризации, протекающие достаточно медленно, например релаксационная поляризация. Электрический ток, вызванный движением частиц в процессе поляризации вещества, называется током смещения. Когда задействованы относительно медленные механизмы поляризации, эту составляющую тока называют ещеадсорбционным током.

Очевидно, что с течением времени эти составляющие тока уменьшаются до нуля. При постоянном напряжении токи смещения наблюдаются только в моменты включения и выключения напряжения. При переменном напряжении токи смещения имеют место постоянно в течение всего времени действия электромагнитного поля на материал.

Составляющая тока, которая не меняется со временем после приложения постоянного напряжения и представляет собой стационарный поток заряженных частиц, называется током сквозной проводимости, илитоком утечек. Именно по величине сквозного тока определяют удельную объемную и поверхностную проводимость диэлектрика. Ток сквозной проводимости обусловлен направленным движением носителей заряда, поставляемых ионогенными примесями или самим диэлектриком. Чтобы учесть влияние поляризационных токов, сопротивление твердого диэлектрика рассчитывают частное от деления приложенного напряжения к току, измеренному через одну минуту после включения напряжения.

Величина тока сквозной проводимости при длительном приложении постоянного напряжения может существенно изменяться в результате электрохимических процессов и образования объемных зарядов в диэлектрике. Строго говоря, величина сквозного тока не будет изменяться только при чисто электронном типе проводимости. Если при длительном приложении напряжения ток утечки продолжает снижаться, то электропроводность данного материала обусловлена в основном ионами примеси и она снижается за счет электроочисткиобразца. Если же ток утечки увеличивается, то это указывает на участие в образовании электрического тока собственных зарядов материала, т.е. имеет местоэлектролиз. В этом случае материал стареет - в нем протекают необратимые электрохимические процессы, постепенно приводящие к разрушению (пробою) образца.

studfiles.net

2. 1 Виды проводников. Типы электропроводимости - Реферат

Содержание

1 Введение

2.1 Виды проводников. Типы электропроводимости.

2.2 Теории электропроводимости применительно к органическим системам

2.2.1 Электронная теория существования живого

2.2.2 Электрический ток и органические системы

2.2.3 Понятие о потенциале. Биоэлектрический ток.

2.2.4 Организм и биоэлектрический ток

2.2.5 Влияние внешнего электрического тока на клетку и организм

2.3 Теория существования магнитного поля

2..3.1 Влияние магнитного поля среды на организм. Значение.

Введение

Существует раздел науки с очень красивым именем – бионика. Родилась

она в результате слияния физики, биологии и инженерии в одну отрасль.

Причем сделано это было не случайно. Можно привести такой пример: как

известно, летучие мыши «видят» с помощью ультразвука. Самым интересным

оказалось то, что созданные человеком локаторы, пусть управляемые самым

совершенным компьютером, по параметрам сильно уступают локатору летучей

мыши – она различает даже тоненькие паутинные нити, перегораживающие нити.

Пришлось инженерам поломать голову, как же создать такое же устройство. Им

пришли на помощь физики и биологи, изучающие строение биологических тел и

физические их свойства. Изучали они не только живые «локаторы», но и другие

удивительные изобретения природы, и, как показали эти изучения, у всех

существ есть сходные системы и аппараты. И человек, как венец творения

природы, не сильно отличается по своим внутренним системам от более простых

организмов – практически у всех них сходные процессы регуляции и

управления, а также многие другие. А самое главное – каждому биологическому

объекту присуща переработка и использование энергии. Об биоэнергии в целом,

а также взаимодействии биоэнергии и внешней энергии я и хочу рассказать.

Виды проводников. Типы электропроводимости

Для возникновения и существования электрического тока необходимо

наличие свободно заряженных частиц, движущихся направленно и упорядоченно.

В зависимости от рода проводника эти заряженные частицы различны, а значит,

различны и типы проводимости. Существуют несколько видов проводимости –

электронная, дырочная, электронно-дырочная и ионная проводимости.

а) электронная проводимость

Электронная проводимость – это способ проводимости, присущий в большей

степени металлам, а также некоторым соединениям и веществам. Для него

характерно наличие свободных заряженных частиц – электронов, с помощью

которых при определенном факторе – наличии электрического поля – возникает

электрический ток. При электронной проводимости сопротивление проводников

прямо пропорционально зависит от температуры. Зависимость эта выражается

линейной функцией;

б) дырочная и электронно-дырочная проводимости

Электронно-дырочная и дырочная проводимости присущи искусственным

полупроводникам. Чистые полупроводники начинают проводить ток при

воздействии внешних факторов: световом, радиационном облучении и

нагревании. Для придания определенного типа проводимости в кристалл чистого

полупроводника вводят небольшое количество вещества, после чего в данном

кристалле имеется либо избыток электронов либо их недостаток. В первом

случае электроны становятся переносчиками заряда, во втором эту роль играют

валентные места – дырки. В зависимости от способа переноса заряда

полупроводники делят на группы: с электронно-дырочной проводимостью и с

дырочной проводимостью;

в) ионная проводимость

Вещества, обладающие ионной проводимостью, это вещества, которые в

расплавах и растворах диссоциируют на заряженные частицы – ионы. Причем в

жидком состоянии эти ионы обладают большой подвижностью, поэтому они

являются свободными заряженными частицами, т.е. при воздействии

электрического поля начинают двигаться направленно и упорядоченно –

возникает электрический ток.

Вообще в природе существуют как проводники так и непроводники, к

которым относятся изоляторы и полупроводники.

С развитием органической химии началось производство веществ, у

которых отсутствовали свободные электроны. Эти вещества были признаны

хорошими изоляторами (их противопоставляли фарфору и стеклу). В то время

известны были только неорганические полупроводники. Их и использовали в

технике, постепенно изучая их свойства. Органические вещества считали в

основном только изоляторами, которые как нельзя лучше подходили для

электротехники. Их было легко изготовить, они были простыми в употреблении

и в то же время очень надежными. Но со временем при дальнейших

исследованиях представление об органических веществах как об изоляторах

изменилось, поскольку были найдены вещества со своеобразной формой

электропроводимости. Первым таким веществом стал антрацен, при воздействии

на него светом, проводимость его начинает резко увеличиваться при

увеличении интенсивности освещения. Вслед за этим удивительным явлением

были обнаружены и другие особенности некоторых материалов, как, например,

зависимость проводимости от давления, влажности, проникающей радиации.

Зарядоносителями могут выступать как электроны, так и дырки, как было

сказано выше. Причем дырочная проводимость, как и у неорганических

полупроводников обуславливается присутствием весьма сильного акцептора

электронов (в органических системах эту роль играет абсорбированный

кислород).

Электронную проводимость придают цепочки атомов углерода, соединенных

простой связью. В этих системах электроны становятся не связанными с

атомами, т.е. они могут отрываться, создавая единую электронную систему.

Однако некоторые вещества, имеющие простую связь между атомами углерода, не

создают свободных электронов.

Изучение неорганических и органических полупроводников показало, что в

них возникают следующие виды зарядоносителей:

а) атомы, которые, потеряв свой электрон с внешней оболочки,

становятся положительно заряженными частицами и участвуют в переносе

положительных зарядов;

б) освобожденные при этом изменении электроны, которые становятся

носителями зарядов;

в) ионизированные атомы-акцепторы, т.е. атомы, захватившие у

соседнего атома электрон; они тоже являются отрицательно заряженными

частицами и участвуют в переносе отрицательных частиц;

г) дырки, образовавшиеся при захвате у атома валентных электронов;

они начинают притягивать электроны от соседнего атома и становятся

своеобразными носителями положительного электричества.

Значительно больше видов движения зарядоносителей у органических

полупроводников. Здесь их перемещение представляет собой совмещение сложных

явлений, одно из которых обусловлено «блуждающими» по молекуле электронами.

Так как молекулы различны, то и связи их с электроном различны.

Электронная теория существования живых организмов

Реаниматология – наука о спасении жизни достигла очень многих

успехов, и основные связаны с активностью сердца. Существуют приборы,

способные регистрировать биоэлектрическую активность сердца. И вот один из

работников реанимации сделал следующее наблюдение: жизнь человека угасает,

но кривая, характеризующая электрическую активность сердца, сохраняет свою

форму. Пока сохраняется электрическая активность сердца, борьба за жизнь

продолжается, и во многих случаях её удается спасти.

Что же происходит, если наступает смерть? Появляются изменения

электрической активности (фиксируемые кардиограммой), которые очень быстро

нарастают, а затем электрическая активность пропадает. Беспорядочные

отдельные электрические импульсы наблюдаются иногда в течение часа. Число

молекул и атомов (количества вещества, из которого состоят ткани) осталось

одним и тем же. Из процессов изменилось только движение зарядоносителей –

электронов и ионов. Может, в этом заключается тайна смерти и жизни, и

очень вероятно, что со временем исследователи установят закономерность

движения зарядоносителей с процессами жизнедеятельности. Скорее всего, одно

из главных отличий между живым и неживым как раз и заключается в иных

молекулярных, атомных и межмолекулярных электронных связях. Отличие может

быть и в разной миграции электронов от молекулы к молекуле, в своеобразном

движении ионов, в результате чего появляются особый вид электропроводимости

и особый вид поляризации, характеризуемые накоплением зарядоносителей,

фиксируемых электрокардиограммой.

Тончайший механизм клеточной регуляции, энергетических

преобразований, быстрота реакции организма в целом и отдельных

анализаторов на внешние раздражители, быстрота обработки информации,

оцениваемая по значению элект рической активности, объяснимы наличием в

основе этих процессов движения зарядоносителей, следовательно, изменениями

биоэнергетических явлений на уровнях элементарных частиц. А сложнейшие

биохимические обменные процессы в клетке, преобразования различных видов

энергии в клетке или в ее элементах, как, например, в митохондриях,

объяснимы только тем, что перенос энергии осуществляется частицами,

обладающими массой, меньшей массы атома, и в первую очередь прямо и

косвенно электронами. С возникновением живого организма любого вида

появляются биоэлектрические импульсы, которые гаснут с гибелью организма.

Причем электропроводимость живых тканей рассматривается как один из

параметров, характеризующих жизнедеятельность, или главный отличительный

признак живого от неживого.

Подытоживая выше сказанное, можно предположить, что молекулы живого –

это молекулы, взаимосвязанные энергетикой движения зарядоносителей,

миграцией электронов, обладающие специфической проводимостью, присущей

только живому организму.

Электрический ток и органические системы

Электрические свойства живого организма были обнаружены и стали

предметом исследований, проводимых в середине 20 века. И.П. Тишков провел

первые исследования электропроводимости тела живого человека. В своей

работе «О сопротивлении человеческого тела электрическому току», выпущенной

в 1886г. он приводит численные значения сопротивления, не раскрывая его

закономерности. Ученый Вебер, проводя аналогичные исследования, пытался

доказать, что тело человека можно рассматривать в качестве соляных

растворов или обычных электролитов. Это положение много лет принималось за

верное, хотя многие факты противоречат данным Вебера.

Затем перед самым началом второй мировой войны выдающийся венгерский

ученый Альберт Сцент-Дьёрдьи высказал мысль о важности изучения

«электрических свойств» живых тканей в познании электрофизики живого

организма.

Блестящая идея сопоставления свойств гигантских биологических молекул

со свойствами полупроводников, выдвинутая им вызвала огромный интерес. Ведь

жизнь есть непрерывный процесс поглощения, преобразования и перемещения

энергии различных значений и различных видов. Необходим механизм,

объясняющий миграцию энергии вдоль молекул живого тела. Такой механизм,

объясняющий многие процессы живого – это электронная теория

полупроводников, разработанная в теории твердого тела. Макромолекула живого

во многом равнозначна молекуле полупроводника, хотя происходящие в ней

явления гораздо сложнее. Поэтому, имея централизованную систему анализа и

управления функциями отдельных тканей, органов и организма в целом, а

именно – мозг, электрическими импульсами можно воздействовать на клетки,

изменяя их проводимости, а, значит, и другие свойства. Например было

найдено вещество, способное служить катализатором некоторых реакций при

действии на него электрического тока. Этим веществом была гелеподобная

матрица. При изучении ее свойств было выяснено, что при подаче на нее

незначительного напряжения (вырабатываемого клеткой) происходит

существенное ускорение протекания химической реакции. А раз была найдена

структура, требующая именно электрическую энергию , то необходимо найти

своеобразный генератор биоэлектричества. Для объяснения этого явления

необходимо обратиться к потенциалам.

Понятие о потенциале в биоэнергетике

Важнейшую роль приобретает понятие потенциала в биоэнергетике,

особенно в раскрытии природы электрических явлений живого организма. Исходя

из того, что потенциал – интегральное энергетическое понятие, рассмотрим

его составляющие – ионизационный и биоэлектрический. В жизнедеятельности

человека, несомненно, имеет значение и биомагнитный потенциал.

Рассмотрим элементарную систему – атом водорода.

Вокруг ядра атома перемещается по определенной оболочке электрон,

несущий отрицательный заряд электричества. Электрон удерживается на орбите

вблизи атомного ядра, обладающего положительным зарядом, силами

электростатического притяжения. Для того, чтобы удалить электрон из системы

атома водорода, требуется затратить энергию. Энергия измеряется в электрон-

вольтах (электрон-вольт – это небольшая величина, равная 1,6•10-19Дж).

Лишенный электрона атом водорода превращается в положительно заряженный

ион, взаимодействие которого с веществом будет другим.

Приведу общее определение потенциала. Потенциал – это скалярная

величина, численно равная энергии единицы точечного положительного

электрического заряда в данной точке. Он равен работе, совершаемой при

перемещении единицы электрического заряда из рассматриваемой точки в точку,

потенциал которой условно принимается равным нулю. На отрыв электронов от

системы атома или молекулы требуются различные энергии. В среднем энергия

связи равна 30-50 эВ. В ткани живого организма энергия связи электрона с

ядром во много раз меньше этой величины и в ряде случаев составляет доли

электрон-вольта.

Ионизационный потенциал – одно из употребительных и простых понятий.

Но с ионизацией происходящей в живом организме все происходит гораздо

сложнее, хотя она и обуславливает обменные процессы живого организма.

Сложность состоит в том, что значение биопотенциала в причудливо

организованных молекулах живого организма иногда весьма мало – не превышает

сотых долей эВ, а электрон-вольт сам по себе очень малая величина. И

измерять столь ничтожную энергию связи крайне сложно.

В биологических системах электроны имеют минимальные значения

энергии, когда они связаны с кислородом в молекуле воды. С энергетической

точки зрения вода – основа жизни всего организма. Поэтому можно принять ее

ионизационный потенциал за исходный и вести отсчет энергии от него.

Относительно значения ионизационного потенциала воды можно найти значения

потенциалов всех биологических соединений. Получится шкала ионизационных

потенциалов – её еще называют шкалой биопотенциалов. Под ионизационным

потенциалом понимают энергию того электрона, у которого энергия связи

минимальна.

Таким образом, биопотенциал – это ионизационный потенциал

биологических соединений, характеризуемый исключительно малым значением

энергии связи. Но взаимодействие между элементарными частицами на этих

уровнях энергии обуславливают макроявления, выражающиеся, в частности, в

суммарной биоэлектрической активности, при которой разность потенциалов

достигает единиц милливольт. Изменения же этой разности отображают

нормальные и патологические процессы, возникающие в организме. Разность

потенциалов свидетельствует о реакции организма на факторы внешней среды, а

«перемещение» электричества по организму – о временном последствии внешних

факторов.

Особенностью электрофизических свойств белковых и других биообъектов

является также огромная подвижность зарядоносителей. Результаты,

позволяющие установить это, получены путем применения к белковым

соединениям теории потенциального барьера.

По-видимому, в этом случае большое значение имеют углеродно-

кислородные и азотно-водородные связи. В такой системе водородных связей

возбужденный электрон посредством туннельного эффекта может проникать через

потенциальный барьер, а следовательно, мигрировать по всей системе белковой

молекулы. Это приводит к значительному суммарному смещению электрона и

обуславливает его подвижность, делая белковую систему высокопроводящей.

Организм и биоэлектрический ток

Особенности электрофизических явлений в биообъектах позволяют

утверждать, что носителями зарядов в белках и других элементах живого

организма являются ионы, которые в совокупности с системой электронно-

дырочной проводимости создают единую, присущую только живому организму

проводимость. При увеличении количества воды зарядоносителями могут

преимущественно быть протоны, в высушенных белках – преимущественно

электроны. Но установлено, что включенное в состав белка некоторое

количество вещества, содержащего хлор, названного хлорамином, играет роль

акцептора. Оно повышает собственную проводимость белка в миллион раз, но

добавление вместо него некоторого количества воды уменьшает проводимость в

10 раз.

Наряду с белками в организме важную роль играют нуклеиновые кислоты.

По своей структуре, водородным связям и другим элементам они отличаются от

белковых соединений, но имеют аналоги среди небиологических веществ

(графит). Для них характерны общие электрофизические свойства белковых

соединений. Так энергия связи находится в пределах 2,5 эВ. Удельная

проводимость велика, но на несколько порядков меньше проводимости белков.

Несколько ниже и подвижность зарядоносителей. Но в целом электрофизические

характеристики и явления, их вызывающие, имеют общие закономерности с

аналогичными характеристиками белков.

Нуклеиновые кислоты обладают присущими только им свойствами. Удалось

установить, что нуклеиновые кислоты имеют пьезоэлектрические и

термоэлектрические свойства. Оказалось, что эти свойства в значительной

степени обусловлены наличием воды. Изменением её количества можно менять и

пьезоэлектрические свойства. Исследование явлений электропроводимости с

помощью данной методики еще раз подтвердило наличие и у этих веществ пока

не характеризуемо точно специфической проводимости.

Постоянно изменяющееся возбужденное их состояние оказывает

специфическое влияние на подвижность и движение электронов и ионов в живом

организме.

Сказанное, прежде всего, относится к нервной ткани, и особенно к

центральной нервной системе. Только сложностью такого наложения и

совмещения биоэлектрофизических явлений можно объяснить исключительно малую

скорость распространения ответных реакций организма на воздействие

некоторых факторов окружающей среды. Именно малая скорость защитных реакций

и объясняет, почему столь микроскопическая доза яда как 0,0000007 мг, может

погубить человека при ботулизме.

Электрическая активность мозга оценивается импульсами напряжения

различной частоты и спектральной плотности биопотенциалов. После изучения

ритмов (импульс в секунду) нескольких тысяч людей, животных была получена

следующая закономерность:

Дельта-ритм…………0,5 – 0,3

Тета-ритм……………4 – 7

Альфа-ритм………….8 – 13

Бета-ритм……………14 – 35

Гамма-ритм………….35 – 55

Амплитуда этих импульсов находиться в пределах 500 мкВ. Получить

такие импульсы от зарядоносителей только ионного типа невозможно.

Электрохимические источники тока инерционны. Таких изменений электрических

величин во времени, даже при малых амплитудах ионной проводимости

непосредственно не получится. Это уже может быть отнесено к прямым

доказательствам наличия в мозгу и нервной системе в целом электронного

движения зарядоносителей.

И не случайно эффективность метода дефибрилляции сердца связывают с

формой кривой импульса подаваемого напряжения, а также его спектральной

плотностью. Таким образом, при дефибрилляции происходит упорядочение,

восстановление присущего всему живому движения зарядоносителей –

восстановление электропроводимости.

Авторы дефибрилляционного метода восстановления предполагают, что при

подаче напряжения на электроды, наложенные на область сердца, импульсы

будут действовать непосредственно на сердечную мышцу. Не отрицая

возможности такого положения, необходимо добавить, что имеет место также

воздействие импульсов на сердце через центральную нервную систему, по

которой импульс тока достигает жизненно важных регулирующих центров нервной

системы. Нервная система обладает значительно большей проводимостью, чем

мышечная ткань и система кровообращения; она взаимодействует со всем, что

обуславливает жизнедеятельность, намного опережая другие системы организма

по быстроте реакции на любой, и в первую очередь электрический

раздражитель. Таким образом, доминирующим в процессе восстановления

последовательности сокращения сердца лежит восстановление специфического

движения зарядоносителей, присущего живому.

Далее, уже давно обнаружено резкое изменение сопротивления по

действием внезапных раздражающих факторов. Например, при испуге, резкой

вспышке света, взрыве сопротивление тела человека резко уменьшается. При

этом восстановление сопротивления к его первоначальному уровню происходит

довольно медленно, при этом наблюдается зависимость от характера

раздражения. Если бы тело человека обладало только ионной проводимостью

электролита, т.е. проводимостью, связанной с переносом вещества, то процесс

изменения электрического сопротивления проходил бы гораздо медленнее.

Быстрое изменение сопротивления может объясниться только наличием в

«суммарном» электрического сопротивлении сопротивления, обусловленного той

или иной электронной проводимости. Новые достижения электротехники

соответственно расширили возможности исследования «животного»

электричества. Итальянский физик Маттеучи, применив созданный к тому

времени гальванометр, доказал, что при жизнедеятельности мышцы возникает

электрический потенциал. Разрезав мышцу поперек волокон, он соединил

поперечный разрез ее с одним из полюсов гальванометра, а продольную

поверхность – с другим и получил потенциал в пределах 10 – 80 мВ. Значение

потенциала обусловлено видом мышц. Затем французский физик Пельтье

опубликовал результаты работы по исследованию взаимодействия биопотенциалов

с протекающим по живой ткани постоянным током. Оказалось, что полярность

биопотенциалов при этом меняется. Изменяются и амплитуды биопотенциалов, и

частоты возникающих импульсов.

На приведенных примерах легко увидеть, что все клетки, входящие в

состав организма, связываются между собой сетями электрических импульсов.

Биоэлектричество и ткани, органы

Электричество и кожа

Существование и развитие человека невозможно без непрерывного

взаимодействия с окружающей средой. Влияние внешней среды на человека

обычно рассматривается на примере действия электрического тока и магнитного

поля. Причем это не случайно. Энергия любого из этих факторов так или иначе

преобразуется в электрическую, которая, взаимодействуя с электричеством

человека, и обуславливает реакцию человека на действие внешнего фактора.

Преобразование энергии взаимодействующих факторов в электрическую

подчиняется определенной передаточной функции. Основные процессы

преобразования, описываемые передаточной функцией, происходят через кожу.

Кожа является источником информации о состоянии органов и тканей человека и

в то же время – первозащитной оболочкой человека от вредного воздействия

среды.

Кожа, осуществляющая столь сложную связь в системе среда – человек,

представляет собой трехкомпонентную структуру, образованную эпидермисом,

дермой и подкожной жировой клетчаткой, которые находятся в функциональном

разрезе. Самым тонким слоем является эпидермис. Несмотря на незначительные

размеры, он обладает наиболее ответственными функциями – защитной и

информирования о состоянии органов и тканей. Информация необходима для

саморегуляции ряда биофизических процессов в организме, прежде всего

тепловых и биоэлектрохимических.

Это плоский, тонкий, ороговевший слой. Представляет собой пограничную

часть с многообразными сложными барьерно-информативными функциями. Одна из

основных функций – защита от проникновения в организм чужеродных, не

свойственных ему микробов, аэрозольной пыли. Он способствует защите тканей

и органов от проникновения ультрафиолетового и коротковолнового

рентгеновского излучения. Структурные особенности эпидермиса обеспечивают

ему высокую упругость, эластичность. Он имеет большую механическую

прочность, что позволяет ему выдерживать большие механические нагрузки.

Обладая высокими регенерационными свойствами способен при повреждениях

быстро восстанавливаться. Благодаря удивительным и многообразным видам

электропроводимости он имеет исключительно высокую рецепторную защитную

способность.

Кожу многие ученые представляют как топографическую связь отдельных

участков эпидермиса со всеми органами человека. В эпидермисе находятся

акупунктурные зоны – точки и участки кожи, обладающие отличным от основного

состава эпидермиса значением проводимости. Значит, есть различие и в

свойствах этих точек. Через эти зоны в основном и осуществляется связь

эпидермиса с внутренними органами. Возникновение электрической цепи через

область эпидермиса в акупунктурных зонах может привести к смертельному

исходу даже при очень маленьком напряжении. В то же время очень

распространено воздействие на эти точки иглами с целью лечения или усиления

некоторых функций организма – иглотерапия.

Свойства кожи уникальны и удивительны. Уже давно было обнаружено, что

клетки чистой кожи убивают болезнетворные бактерии и микробы, попадающие на

ее поверхность на воздухе, и в то же время через мокрую кожу могут свободно

проходить эти же микробы. Чем это вызвано?

Эпидермис – поверхностный слой кожи относится к диэлек трикам,

обладающим огромным удельным сопротивлением, достигающим 1014 Ом и большим

значением диэлектрической проницаемости. Под влиянием разности температур

внутренних органов и окружающей среды возникает диффузия «электрического

газа». При прохождении газа через место ранения, обладающего высоким

удельным сопротивлением и большой диэлектрической проницаемостью,

появляется статическое электричество. Напряженность поля может достигнуть

десятка киловольт на 1 квадратный сантиметр. При такой напряженности

клеточные мембраны разрушаются и бактерии погибают. Для разрушения нейрона

или клетки достаточна электрическая энергия поля в пределах 10-20 Дж. Это

свидетельствует о том, что кожа является своеобразным электростатическим

refdb.ru

8.2.4. Определение типа электропроводности полупроводников

Тип электропроводности однородных образцов, а также много­слойных структур можно определить путем нагрева одного из концов испытуемого полупроводника (рис. 8.3). Метод основан на измере­нии термо-ЭДС, возникающей вследствие разности температур на­грева концов образца полупроводника. Тип электропроводности по­лупроводника можно также определить с помощью металлического термозонда.

1 Рис. 8.3. Определение типа электропроводности полупро-

., водника путем нагрева одного из его концов:

Гг и Тх — горячий и холодный конец испытуемого полупроводника, соответственно

Если испытывается полупроводник />-типа, то в его нагретом конце за счет за­траты тепловой энергии большее число электронов будет переброшено из ВЗ на уровни акцепторной примеси и, следовательно, в ВЗ полупроводника образуются дырки, которых в горячем конце станет больше, чем в холодном. Из горячего кониа в холодный начнется диффузия образовавшихся дырок, и он окажется заряженным отрицательно по отношению к холодному концу. Диффузия — это движение частии. 264

в данном случае носителей заряда, вызванное градиентом их концентрации. Она приводит к выравниванию концентрации частиц (носителей заряда) по полупровод­нику.

При испытании полупроводника л-типа в горячем конце за счет затраты внешней тепловой энергии будет большее число электронов переброшено с уровней донорной примеси в ЗП полупроводника, чем в холодном. Поэтому в горячем конце образуются свободные электроны, которые начнут перемещаться к холодному концу, где их в сво­бодном состоянии намного меньше. В результате горячий конец зарядится положи­тельно, а холодный — отрицательно.

Таким образом, по знаку термо-ЭДС (по отклонению стрелки гальванометра вправо или влево) можно судить о типе электропроводности полупроводника.

8.3. ЗАВИСИМОСТЬ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ { ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ■■'

При температуре 0 К и в отсутствие другого энергетического воз­действия все валентные электроны собственного полупроводника на­ходятся на энергетических уровнях ВЗ. В этом состоянии полупро­водник подобен диэлектрику и его проводимость равна нулю. Для переброса электронов из ВЗ в ЗП нужна дополнительная энергия для преодоления потенциального барьера в виде 33. При температуре большей 0 К и дальнейшем ее повышении электроны под действием тепловой энергии начнут переходить в ЗП; в результате образуются пары свободных носителей заряда — электроны в ЗП, а дырки — в ВЗ. Этот процесс называют тепловой генерацией свободных носите­лей заряда. В ЗП (благодаря наличию свободных уровней) электроны под действием приложенного электрического поля будут переме­щаться с уровня на уровень, образуя электрический ток. Аналогично в ВЗ дырки образуют электрический ток. Одновременно с тепловой генерацией свободных носителей заряда существует и обратный про­цесс, когда свободный электрон возвращается в незаполненную ВЗ. Этот процесс называется рекомбинацией электрона с дыркой. При за­данной температуре между этими процессами осуществляется термо­динамическое равновесие, в результате чего в ЗП устанавливается некоторая, вполне определенная концентрация свободных электро­нов, а в ВЗ — дырок проводимости.

В примесных полупроводниках в формировании электрического тока принимают участие свободные носители заряда как собственного полупроводника, так и его примеси. При этом переходы электронов Из ВЗ полупроводника на уровни акцепторной примеси и с локальных Уровней донорной примеси в ЗП полупроводника осуществляются При более низких затратах энергии, чем переход электронов из ВЗ собственного полупроводника в его ЗП, т.е. AW> ДИК^ДЙ^). Поэтому электропроводность примесных полупроводников начинает прояв­ляться при более низких температурах, чем электропроводность соб­ственных полупроводников.

Вероятность переходов носителей заряда на свободные уровни энергии и, следовательно, величина проводимости сильно возраста­ет с ростом температуры. Зависимость удельной электропроводно-

265

намагниченности до состояния технического насыщения. Численное значение X, невелико (10~6-10~4), и к тому же Xs не является постоян­ной величиной данного материала. С изменением напряженности магнитного поля Н Xs изменяется и даже может измениться ее знак. Например, для a-Fe в слабых магнитных полях (Н < 32 кА/м) Xs > О, в сильных (Н > 32 кА/м) Xs < О, а при Н * 32 кА/м X, = 0. При намаг­ничивании, как правило, положительная продольная магнитострик-ция образца соответствует его отрицательной поперечной магнитост-рикции, при этом объем материала почти не изменяется. Поэтому магнитострикцию характеризуют не объемным изменением, а ли­нейным (А///). В монокристаллах ферромагнетика проявляется ани­зотропия магнитострикции. Магнитострикция наблюдается и в по­ликристаллических материалах, причем наибольшая — у никеля (X, = -3,7-10~5), у сплава никоей (сплав Ni—Co—Si) А, = 2,5-10"5) и у ферритов (X, = 2,6-10"5). Необычайно высокая магнитострикция у редкоземельных элементов (Tb, Dy, Но, Er, Tm) и их соединений. Например, у поликристаллического тербия Xs = 310~3, а у монокри­сталлического — Xs = 2-10"2.

Эффект магнитострикции обратим: механическая деформация материала вызывает изменение состояния его намагниченности. Прямой и обратный магнитострикционные эффекты широко приме­няют в приборостроении (реле, вибраторы, фильтры, преобразовате­ли и др.).

studfiles.net

Тип - электропроводность - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Тип - электропроводность

Cтраница 1

Тип электропроводности определяется размерами и электроотрицательностью примесных атомов, внедряющихся в междоузлия решеток полупроводников IV группы периодической системы. Эксперимент показывает, что, в противоречие с указанным выше правилом валентности, литий ( I группа), внедряясь в междоузлия решетки германия, будет донором, а кислород ( VI группа) - акцептором. Образовавшийся ион лития меньших размеров может уже внедряться в тесные междоузлия решетки, а освободившийся электрон обусловливает электропроводность n - типа. Внедрение в междоузлия решетки полупроводника атомов кислорода, имеющих сравнительно небольшие размеры и большую электроотрицательность, приводит к захватам электронов из атомов полупроводника, вследствие чего возникает электропроводность / 7-типа. Если атом Ge или Si под влиянием энергетического воздействия перебрасывается в междоузлие, то образуются два примесных уровня: донорный внедренного атома и акцепторный пустого узла.  [1]

Тип электропроводности и концентрация примесей в средней области совпадают с типом электропроводности и концентрацией примесей в исходном кремнии, на основе которого изготовлена полупроводниковая структура. Эта область называется базовой или просто базой. Она обозначена на рис. 1.16. буквой п без индекса.  [3]

Тип электропроводности определяется размерами и электроотрицательностью примесных атомов, внедряющихся в междуузлия решеток полупроводника IV группы периодической системы. Эксперимент показывает, что, в противоречии с указанным выше правилом валентности, литий ( I группа), внедряясь в междуузлия решетки германия, будет донором, а кислород ( VI группа) - акцептором. Образовавшийся ион лития малых размеров может уже внедряться в тесные междуузлия решетки, а освободившийся электрон обусловливает электропроводность n - типа.  [4]

Тип электропроводности определяется размерами и электроотрицательностью примесных атомов, внедряющихся в междуузлия решеток полупроводников IV группы периодической системы. Эксперимент показывает, что в противоречии с указанным выше правилом валентности литий ( I группа), внедряясь в междуузлия решетки германия, будет донором, а кислород ( VI группа) - акцептором. Образовавшийся ион лития маленьких размеров может уже внедряться в тесные междуузлия решетки, а освободившийся электрон обусловливает электропроводность n - типа. Внедрение в междуузлия атомов кислорода, имеющих сравнительно небольшие размеры и большую электроотрицательность, приводит к захватам электронов из атомов полупроводника, вследствие чего возникает электропроводность р-типа.  [5]

Тип электропроводности определяется размерами и электроотрицательностью примесных атомов, внедряющихся в междоузлия решеток полупроводников IV группы периодической системы. Эксперимент показывает, что, в противоречие с указанным выше правилом валентности, литий ( I группа), внедряясь в междоузлия решетки германия, будет донором, а кислород ( VI группа) - акцептором. Образовавшийся ион лития меньших размеров может уже внедряться в тесные междоузлия решетки, а освободившийся электрон обусловливает электропроводность n - типа. Внедрение в междоузлия решетки полупроводника атомов кислорода, имеющих сравнительно небольшие размеры и большую электроотрицательность, приводит к захватам электронов из атомов полупроводника, вследствие чего возникает электропроводность / 7-типа. Если атом Ge или Si под влиянием энергетического воздействия перебрасывается в междоузлие, то образуются два примесных уровня: донорный внедренного атома и акцепторный пустого узла.  [6]

Какие типы электропроводности наблюдаются в полупроводниках.  [7]

Смена типа электропроводности у полупроводника в приповерхностном слое происходит из-за сильного обеднения этого слоя основными носителями заряда, поэтому концентрация неосновных носителей ( дырок) становится больше концентрации электронов.  [8]

Оба типа электропроводности полупроводников представляют собой реальные физические процессы, в чем легко убедиться при помощи опытов.  [9]

Два типа электропроводности полупроводников представляют собой реальные физические процессы, в чем легко убедиться при помощи опытов.  [10]

Оба типа электропроводности полупроводников представляют собой реальные физические процессы, в чем легко убедиться при помощи опытов.  [11]

По типу электропроводности они подразделяются на транзисторы с каналом р - и - типов.  [13]

Окраска и тип электропроводности кристалла SiC, состоящего из двух элементов IV группы таблицы Менделеева, зависит от инородных примесей или же определяется избытком атомов Si либо С над стехиометрическим составом.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

---

• 
  Мощность диода
• 
  Почему щетки на электродвигателе сильно искрят
• 
  Серводвигатель что это
• 
  Виды давление
• 
  Ванные и душевые помещения гост
• 
  Короб для электрики
• 
  Электромагнитные силы примеры
• 
  Какая планета четвертая от солнца
• 
  Короб для электрики
• 
  Що таке магнітні матеріали
• 
  Короба размеры