Свободным носителем тока может быть лишь электрон,
удаленный от ядра атома на достаточно большое расстояние
и находящийся в зоне проводимости. Для того чтобы электрон
мог попасть в зону проводимости, необходимо некоторое
энергетиче-ское воздействие на него.
Величина такого воздействия зависит от ширины так называемой
запрещенной зоны, отделяющей валентную зону обращения
электронов от зоны проводимости.
У проводников (металлов) запрещенная зона отсутствует.
Приобретая под влиянием внешних факторов дополнительную
кинетическую энергию, электроны легко переходят в зону
проводимости и становятся способными переносить заряды.
У полупроводников запрещенная зона Q3 имеет определенную
ширину. Она выражается количеством энергии, которую
не-обходимо затратить электрону для того, чтобы перейти
в зону проводимости.
Для горных пород-полупроводников величина Q3 чаще всего
составляет 0,16- Ю-19—3-10~19 Дж (0,1—2 эВ). В этом
случае электроны могут перейти в зону проводимости лишь
под воздействием, превышающим величину Q3.
Так, у гр-нитов Q3 находится в пределах (0,9—1,4)-Ю-19,
у гнейсов — 0,96- 10^19, у габбро — (1,8—2,7) • Ю"19
Дж. В диэлектриках запрещенная зона имеет ширину, превышаю-щую
работу, требуемую для отрыва электрона от кристалличе-ской
решетки (до 13- 10~19 Дж и более).
Поэтому проводимость металлов и полупроводников — электронная,
а проводимость диэлектриков — ионная, так как работа
отрыва иона меньше Q3.
|