Električni tok v polprevodnikih

Električni tok v polprevodnikih je usmerjeno gibanje lukenj in elektronov, na katere vpliva električno polje.

Kot rezultat poskusov je bilo ugotovljeno, da električni tok v polprevodnikih ne spremlja prenos snovi - v njih ni prišlo do kemičnih sprememb. Tako lahko elektrone štejemo za trenutne nosilce v polprevodnikih.

Lahko se določi sposobnost materiala, da tvori električni tok v njem specifična električna prevodnost. Glede na ta indikator, vodniki zasedajo vmesni položaj med prevodniki in dielektriki. Polprevodniki so različne vrste mineralov, nekatere kovine, kovinski sulfidi itd. Električni tok v polprevodnikih nastane zaradi koncentracije prostih elektronov, ki jih je mogoče usmeriti na premik v snovi. Če primerjamo kovine in vodnike, lahko opazimo, da obstaja razlika med temperaturnim učinkom na njihovo prevodnost. Povečanje temperature povzroči zmanjšanje prevodnost kovin. V polprevodnikih se poveča indeks prevodnosti. Če se temperatura v polprevodniku poveča, bo gibanje prostih elektronov bolj kaotično. To je posledica povečanja števila trkov. Vendar pa je v polprevodnikih v primerjavi s kovinami bistveno povečana koncentracija prostih elektronov. Ti dejavniki imajo nasprotni učinek na prevodnost: več trkov, manjša prevodnost, večja koncentracija, višja. V kovinah ni povezave med temperaturo in koncentracijo prostih elektronov, tako da s spremembo prevodnosti s povišano temperaturo zmanjšamo samo možnost, da se določi zamik prostih elektronov. Kot pri polprevodnikih je učinek povečanja koncentracije višji. Tako je večja temperatura, večja je prevodnost.

Obstaja povezava med gibanjem nosilcev polnil in konceptom električnega toka v polprevodnikih. V polprevodnikih je za pojav nosilcev polnjenja značilen različen dejavnik, med katerimi sta najpomembnejša temperatura in čistost materiala. Po čistosti se polprevodniki delijo na nečistost in notranjo.

Kar se tiče lastnega vodnika, vpliv nečistoč pri določeni temperaturi zanje ni bistvenega pomena. Ker v polprevodnikih širina prepovedanega pasu ni velika, v notranjem polprevodniku, ko temperatura doseže absolutna nič, je popolno polnjenje valence pasu z elektroni. Toda prevodni pas je povsem brezplačen: nima električne prevodnosti in deluje kot idealen dielektrik. Pri drugih temperaturah obstaja možnost, da lahko pri toplotnih nihanjih nekateri elektroni premagajo potencialno pregrado in se najdejo v pasu prevodnosti.

Učinek Thomsona

Načelo termoelektrični Thomson učinek, ko električni tok v polprevodnikih, vzdolž katerega je temperaturni gradient v njih, razen Joule sproščanje ali absorpcijo dodatnih količin toplote toplote bo v odvisnosti od smeri, v katero se bo električnega toka.

Nezadostno segrevanje vzorca s homogeno strukturo vpliva na njegove lastnosti, zaradi česar snov postane neenotna. Tako je Thomsonov fenomen poseben pojav Peleta. Edina razlika je v tem, da različna nekemična sestava vzorca in neobičajna narava temperature povzročata to heterogenost.