Генерация свободных носителей. Мы видели, что при температуре, отличной от абсолютного нуля, любой полупроводник характеризуется некоторой концентрацией свободных носителей. Чем выше температура, тем, вообще говоря, выше концентрация свободных носителей. Появление свободных носителей объясняется переходом электронов из валентной зоны или с донорных уровней в зону проводимости.
Концентрация носителей заряда в полупроводнике
Примерами подвижных частиц являются электроны , ионы. Примером квазичастицы — носителя заряда является ион, другие заряженные частицы, например, позитроны. Обычно термин «носители заряда» применяется в физике твёрдого тела и физике полупроводников.
Полупроводники или полупроводниковые соединения бывают собственными чистыми и с примесью легированными. Для снижения удельного сопротивления полупроводника и придания ему определенного типа электропроводности — электронной при преобладании свободных электронов полупроводник n типа или дырочной при преобладании дырок полупроводник p типа — в чистые полупроводники вносят определенные примеси. Такой процесс называется легированием.
Химически чистые полупроводники называют собственными полупроводниками. К ним относят ряд чистых химических элементов германий, кремний, селен, теллур и др. Полупроводники имеют кристаллическую решетку типа алмаза, которая состоит из множества одинаковых тетраэдров. При образовании кристалла полупроводника каждый атом, находясь в узле кристаллической решетки, создает связи с четырьмя соседними атомами.