Все вещества по их способности проводить ток, можно разделить на проводники, полупроводники и диэлектрики. Хорошими проводниками являются металлы, благодаря тому, что электроны внешних оболочек могут свободно перемещаться, образуя электронный газ.

Для изготовления полупроводниковых приборов наиболее широко применяются кремний, германий (IV группа в таблице Менделеева). Ядра атомов вместе с электронами на внутренних оболочках обладают положительным зарядом +4, который уравновешивается отрицательными зарядами 4х  на внешней оболочке. Внешние электроны показаны точками (слайд 19). Вместе с  соседних атомов они образуют устойчивые ковалентные связи, показанные линиями. Т.е. на внешней оболочке находится 4 своих  и 4 соседних. При температуре абсолютного нуля -273Сº все электроны внешних оболочек участвуют в ковалентных связях. При температурах близких к -273Сº кремний и германий являются идеальными диэлектриками, т.к. не имеют свободных , которые создают проводимость. При температуре ≠ -273Сº атомы решетки колеблются и некоторые  получают энергию, достаточную для того, чтобы оторваться от своего атома. При этом в результате нарушения ковалентной связи образуются  проводимости, а «дыркой» является разорванная связь. Т.е. за счет тепловых колебаний решетки генерируется (возникновение) электронно-дырочная пара. Электрон может занимать любое положение внутри кристаллической решетки, а «дырка» не может. Она перемещается от одного атома к другому за счет того, что разорванная ковалентная связь замещается электроном одного из соседних атомов, при этом образуется новая разорванная связь и т.д.

Полупроводники, которые не имеют посторонних примесей, называются собственными полупроводниками. Концентрация электронов и «дырок» в собственных проводниках одинакова.  Способность электронов и «дырок» двигаться под действием электрического поля называется подвижностью. Подвижность  в п/проводниках в 2 раза выше, чем подвижность «дырок», поэтому проводимость собственного п/проводника носит в основном электронный характер. «Дырка» и  могут снова соединиться вместе, и данный процесс называется рекомбинацией.

В п/проводниковых приборах широко применяются п/проводники, проводимость которых определяется так называемыми донорными и акцепторными примесями. Т.е. полупроводники называются примесными. В качестве донорных примесей используется элементы V группы таблицы Менделеева (слайд 20).

В качестве акцепторной примеси применяются элементы III группы (слайд 21).  (бор, галлий, индий и т.п.). При внесении в п/проводник примеси, некоторые атомы его крист. решетки замещаются атомами примеси. Если носим элемент V группы, то 4  образуют новую связь с 4  п/проводника, 1  остается свободным. За счет примеси концентрация  возрастает. При введении в п/проводник акцепторной примеси 3  образуют ковалентную связь с  п/проводника, а 4-ая связь остается разорванной. Тем самым возникает «дырка».  в п/проводнике с донорной примесью называется основными носителями, а «дырки» - не основными. П/проводники с акцепторной примесью: дырки основные носители,  - не основные. Различают проводники двух типов проводимости: n–тип ( ) и p–тип (+).