Вестник ТГПУ им Л.Н. Толстого №4 2007

№ 4,2007 ВЕСТНИК ТГПУ им. Л. Н. Толстого Из этого следует, что в проводниках даже слабое- внешнее электрическое поле способно перевести электроны на близлежащие свободные,уровни и возбудить элек­ трический ток. „ - Что касается полупроводников, то при температуре, отличной от нуля, или при их освещении некоторое число электронов, расположенных у, верхней границы заполнен­ ной валентной зоны, может приобрести энергию, достаточную для преодоления запре­ щенной зоны, и перейти в свободную зону. При этом в валентной зоне от электронов освобождаются верхние уровни и возникают вакансии (дырки), а свободная зона стано­ вится частично заполненной. Эта зона, на уровнях которой при возбуждении (напри­ мер, при термическом, оптическом и др.) могут находиться электроны, называется зо­ ной проводимости. При наложении внешнего поля электроны в зоне проводимости и электроны валентной зоны, в которой имеются свободные состояния (дырки), созда­ ют электрический ток. Е, эВ“ £,эВ'к О £.эВ 1 = t Еу А Ес Еу а б в Рис. 5. Деление твердых тел по характеру заполнения зон электронами: а) проводник; б) полупроводник - Еу< ЗэВ; в) диэлектрик - Д > ЗэВ, где А - ширина запрещенной зоны, Ес ~ дно зоны проводимости, Еу- потолок валентной зоны В заключение следует отметить, что вышеизложенный материал по введению эле­ ментов зонной теории и классификации в соответствии с ней твердых тел на проводники, полупроводники и диэлектрики является краткой реализацией более общей проблемы, где должны быть затронуты вопросы, касающиеся не только электрических свойств кри­ сталлов, но и магнитных, оптических и ряда других. Далее на основе зонной теории мож­ но описать процессы и явления, на базе которых функционируют современные микро­ электронные устройства (полевые и биполярные транзисторы, твердотельные лазеры, высокочастотные генераторы и передающие системы), а также дать анализ физических процессов /7-и-перехода, инжекции носителей тока, преобразователей солнечной энергии, фотодиодов и многих других приборов.