Półprzewodniki

Półprzewodniki są z reguły ciałami stałymi (kryształami), których opór właściwy wykazuje następujące cechy:

1.    Wartość w przedziale od 10^-6Ωm do 10⁶ Ωm. Ciała o oporze właściwym większym niż podana górna granica są izolatorami (dielektrykami), natomiast ciała o mniejszym oporze właściwym (niż dolna granica przedziału) są przewodnikami.
2.    Maleje wraz ze wzrostem temperatury – w przypadku przewodników jest odwrotnie.
3.    Zależy od czynników zewnętrznych takich jak np. światło, temperatura czy zanieczyszczenia półprzewodnika innymi substancjami.

Na rysunku przedstawiono strukturę elektronową izolatorów i półprzewodników.

 

Jak wynika z przedstawionego rysunku w przypadku półprzewodników przerwa energetyczna pomiędzy pasmem walencyjnym a pasmem przewodnictwa jest znacznie mniejsza niż w przypadku izolatorów.

Elektrony w półprzewodniku mają więc do pokonania mniejszą barierę, by móc stać się nośnikami prądu elektrycznego. Z reguły wystarczy dostarczyć do półprzewodnika energię w formie światła lub ciepła, by mógł on przewodzić prąd.

Najczęściej spotykanymi materiałami półprzewodnikowymi są krzem i german, a także związki pierwiastków III i V grupy układu okresowego.