* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

П ПОЛУПРОВОДНИКИ´, класс веществ, в которых концентрация носителей заряда значительно ниже, чем концентрация атомов, и может сильно изменяться при изменении температуры, освещения и количества примесей. Полупроводники занимают промежуточное положение между веществами, хорошо проводящими электрический ток (металлы), и веществами, практически не проводящими в нормальных условиях электрический ток (диэлектрики). Различие между полупроводниками и диэлектриками имеет условный характер, к диэлектрикам обычно относят вещества, удельное сопротивление которых при комнатной температуре выше 109—1014 Ом · м, а в полупроводниках оно лежит в интервале 10—1—108 Ом · м. В отличие от металлов, проводимость полупроводников увеличивается с ростом температуры. Кроме того, проводимость полупроводников увеличивается при их освещении. Но наиболее широко используемым в настоящее время свойством полупроводников является односторонняя проводимость контакта двух проводников с различным типом проводимости (см. Электронно-дырочный переход). Электрические и оптические свойства полупроводников связаны с тем, что заполненные электронами энергетические уровни отделены от незаполненных уровней запрещённой зоной, в которой нет разрешённых энергетических уровней (см. Зонная теория). Примеси и дефекты структуры могут приводить к появлению энергетических уровней и в запрещённой зоне (акцепторных или донорных, см. рис.), но этих уровней сравнительно мало, так что понятие запрещённой зоны сохраняет смысл. Верхняя из заполненных зон называется валентной зоной, а наиболее низкая из незаполненных — зоной проводимости. Ширина расположенной между ними запрещённой зоны Е является важнейшей характеристикой полупроводников, которая в значительной степени определяет их электронные свойства. Если валентная зона целиком заполнена электронами, то в ней нет т. н. элементарных возбуждений (квазичастиц). Если по какой-либо причине в валентной зоне отсутствует электрон, то говорят, что в ней появилось возбуждение в виде положительно заряженной квазичастицы — дырки. Носителями заряда в полупроводнике являются электроны в зоне проводимости и дырки в валентной зоне. Со б с т в е н н ы е п о л у п роводн и к и (т. е. полупроводники, не содержащие примесей) содержат электроны и дырки в равном количестве. Обычно электроны сосредоточены вблизи нижнего края (дна) зоны проводимости (рис., а), а дырки — у верхнего края (потолка) валентной зоны (рис., б). За счёт теплового движения часть электронов из валентной зоны может быть «заброшена» в зону проводимости (рис., в). Физ. свойства полупроводников сильно зависят от микроскопических количеств содержащихся в них примесей. Введение определённых примесей в полупроводник называется л е ги ро ва н ие м. Примеси бывают двух типов — донорные и акцепторные (см. Акцептор, Донор). Изменяя количество примеси в полупроводнике от десятимиллионных долей процента до 0,1—1%, можно увеличивать их проводимость в миллионы раз, так что полупроводник превращается в полуметалл. По структуре полупроводники делятся на кристаллические, аморфные (стеклообразные) и жидкие. Особый Зона проводимости Е Запрещённая зона Донорный уровень ∆Е Валентная зона а Зона проводимости Е Запрещённая зона ∆Е Акцепторный уровень Валентная зона б Зона проводимости Е Запрещённая зона ∆Е Валентная зона в Схема энергетических зон полупроводимости: — электроны проводимости; — дырки класс составляют твёрдые полупроводниковые растворы, в которых атомы разных сортов хаотически распределены по узлам кристаллической решётки. По хим. составу полупроводники делятся на элементарные (германий, 443