Что такое электрический ток в полупроводниках и каким образом он может контролироваться?

Электрический ток в полупроводниках представляет собой движение заряженных частиц под влиянием электрического поля. В полупроводниках основными носителями заряда являются электроны и дырки. Электроны являются негативно заряженными частицами, а дырки — положительно заряженными «пустотами» в электронной структуре.

Контроль над электрическим током в полупроводниках может осуществляться различными способами, включая:

1. Приложение внешнего напряжения: Путем подключения полупроводника к источнику постоянного или переменного напряжения можно контролировать электрический ток. Приложение напряжения создает электрическое поле, которое воздействует на носители заряда, заставляя их двигаться и создавать ток.

2. Добавление примесей: Примеси, называемые легирующими примесями, могут быть добавлены в полупроводник для изменения его электрических свойств. Легирующие примеси могут быть либо донорными (добавление примесей с избытком электронов), либо акцепторными (добавление примесей, создающих дефицит электронов). Это изменение концентрации носителей заряда позволяет контролировать электрический ток.

3. Создание pn-перехода: Объединение полупроводников типа n (с избытком электронов) и типа p (с избытком дырок) создает pn-переход. При этом создается область, называемая истощенной областью, где электроны из области n рекомбинируют с дырками из области p. Это позволяет контролировать ток через pn-переход с помощью приложенного напряжения или изменения концентрации примесей.

4. Использование полярного эффекта: В полупроводниках можно использовать эффект поляризации, когда внешнее электрическое поле изменяет распределение зарядов в полупроводнике. Это может привести к изменению электрического тока, контролируемого внешним полем.

Эти методы позволяют контролировать электрический ток в полупроводниках и использовать их в различных электронных устройствах, таких как транзисторы, диоды и другие.