Физика и астрономия · 9 клас · урок 3 от 5

Примеси: донори и акцептори

В този урок научаваме как малко количество примеси силно променя проводимостта на полупроводника. Силицият има 4 валентни електрона. Ако добавим атоми с 5 валентни електрона (фосфор, арсен), петият електрон остава свободен: тези примеси са донори и дават полупроводник от n-тип. Ако добавим атоми с 3 валентни електрона (бор), в една връзка липсва електрон и се появява дупка: тези примеси са акцептори и дават полупроводник от p-тип.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Донори: примеси с 5 валентни електрона (P, As). Дават n-тип, основни носители са електроните.
  • Акцептори: примеси с 3 валентни електрона (B). Дават p-тип, основни носители са дупките.
  • Неосновните носители в n-тип са дупките, а в p-тип са електроните.
  • Полупроводникът с примеси като цяло остава електрически неутрален.

Пример

Фосфорът има 5 валентни електрона. В силиций 4 от тях участват във връзки, а петият става свободен, затова фосфорът е донор и дава n-тип.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Как се нарича примес, която отдава електрони на полупроводника?
    • Акцепторна
    • Собствена
    • Донорна
    • Изолираща

    Отговор: Донорна

    Донор означава даряващ: примесният атом дава свободен електрон.

  2. Кои са основните носители на тока в полупроводник от p-тип?
    • Дупките
    • Електроните
    • Йоните
    • Протоните

    Отговор: Дупките

    p идва от positive: основните носители са положителните дупки.

  3. Колко валентни електрона има атомът на силиция?
    • 3
    • 4
    • 5
    • 2

    Отговор: 4

    Силицият е в IVA група и образува 4 ковалентни връзки със съседните атоми.

  4. Коя примес в силиций създава проводимост от p-тип?
    • Фосфор
    • Арсен
    • Антимон
    • Бор

    Отговор: Бор

    Борът има 3 валентни електрона; липсващата връзка образува дупка. Фосфорът, арсенът и антимонът са донори.

  5. Защо фосфорът е донор в силиций?
    • Има 3 валентни електрона и образува дупка
    • Той е метал с много свободни електрони
    • Има 5 валентни електрона: 4 участват във връзки, а един остава свободен
    • Отнема електрони от атомите на силиция

    Отговор: Има 5 валентни електрона: 4 участват във връзки, а един остава свободен

    Петият валентен електрон на фосфора е слабо свързан и лесно става свободен.

  6. Как се нарича полупроводник с донорна примес?
    • p-тип
    • Собствен
    • Свръхпроводник
    • n-тип

    Отговор: n-тип

    Донорите дават свободни електрони (отрицателни, negative), затова типът е n.

  7. Кои са неосновните носители в полупроводник от n-тип?
    • Електроните
    • Дупките
    • Положителните йони
    • Протоните

    Отговор: Дупките

    В n-тип основни са електроните, а малкото дупки са неосновни носители.

  8. Колко валентни електрона има атомът на бора?
    • 4
    • 3
    • 5
    • 2

    Отговор: 3

    Борът е в III група, затова не му стига един електрон за 4-те връзки със силиция.

  9. Кой от елементите е донор, ако се добави като примес в силиций?
    • Бор
    • Галий
    • Индий
    • Арсен

    Отговор: Арсен

    Арсенът има 5 валентни електрона, а борът, галият и индият имат по 3 и са акцептори.

  10. Какъв е общият заряд на полупроводник от n-тип?
    • Той е електрически неутрален
    • Отрицателен
    • Положителен
    • Зависи от температурата

    Отговор: Той е електрически неутрален

    Всеки свободен електрон е от донорен атом, който става положителен йон, и зарядите се компенсират.

  11. Колко валентни електрона има атомът на фосфора?
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6

    Отговор: 5

    Фосфорът е в V група и има 5 валентни електрона.

  12. Как малкото количество примеси влияе на проводимостта на полупроводника?
    • Силно я увеличава
    • Намалява я
    • Не я променя
    • Я прави нула

    Отговор: Силно я увеличава

    Всеки примесен атом дава свободен електрон или дупка, затова проводимостта нараства многократно.

  13. Какво се появява в кристала на силиция около всеки атом на бор?
    • Свободен електрон
    • Положителен йон на силиция
    • Нов атом силиций
    • Дупка (липсващ електрон)

    Отговор: Дупка (липсващ електрон)

    Борът има 3 валентни електрона и в една от четирите връзки липсва електрон.

  14. Какъв става атомът на фосфора в силиция, след като отдаде петия си електрон?
    • Отрицателен йон
    • Положителен йон
    • Остава неутрален
    • Става дупка

    Отговор: Положителен йон

    Атомът загубва електрон и става неподвижен положителен йон в решетката.

  15. Силиций съдържа и донори, и акцептори, като донорите са много повече. Какъв е типът на проводимостта?
    • p-тип, дупките преобладават
    • Собствена проводимост
    • n-тип, донорите преобладават
    • Изолатор

    Отговор: n-тип, донорите преобладават

    Свободните електрони от донорите са повече от дупките от акцепторите, затова основни носители са електроните.