Физика. Появление Дырки в p-n переходе

Question

Как появляются дырки в электронно-дырочном переходе?

Answer 1

В переходе дырки как раз-таки не появляются, а исчезают - (рекомбинация там происходит) . Появляются они в полупроводнике р-типа, благодаря акцепторной примеси. Например, возьмем чистейший кремний (IV) и добавим туда немножко галлия (III) . Немножко - столько, чтоб не изменить структуру кристалла. Атом галлия встает в кристалле вместо кремния, но одного электрона для образования связи с соседними атомами кремния ему не хватает - вот вам и дырка! Перескочил на е место электрон от другого атома - дырка "шагнула" по кристаллу. Приложили электрическое поле - она понеслась по кристаллу в направлении вектора Е - вот вам и ток с плотностью j. Добавим в кремний не галлий, а фосфор, или мышьяк (V) - получим не дырки, а электроны. Чистый полупроводник обладает собственной проводимостью благодаря образованию пары электрон-дырка из-за малой (по сравнению с таковой у диэлектриков) ширины энергетического барьера, которую требуется преодолеть электрону для того, чтобы стать свободным. У полупроводников р и n -типов собственная и примесная проводимости складываются, но вторая намного больше первой и не зависит от температуры. Кстати, электроны подвижней дырок, поэтому высокочастотные характеристики pnp-транзистора несколько лучше, чем npn.