Рассмотрим теперь ту связь, из которой был удален один электрон, т.е. дырку. После удаления электрона в том месте, где он был , остался не нейтрализованный положительный заряд. Следовательно, мы можем считать, что дырка обладает положительным зарядом, равным по абсолютной величине заряду электрона.

Под действием тепловых колебаний электрон заполненной связи, соседней с незаполненной, может перескочить в незаполненную связь, т.е. занять дырку. В результате этого восстанавливается одна связь и разрушается соседняя или, иначе говоря, заполняется одна дырка и одновременно с этим возникает новая в другом месте. Это подобно перемещению дырки из одного места кристалла в другое и соответственному переносу положительного заряда Этот процесс непрерывно повторяется, и дырка, переходя от одной связи к другой, совершает беспорядочное движение по кристаллу, пока не встретится со свободным электроном, который заполнит недостающую связь и скомпенсирует имеющийся там положительный заряд. На этом существование дырки прекратится. Исчезновение дырки в результате восстановления незаполненной связи свободным электроном называется рекомбинацией.

При помещении кристалла в электрическое поле движение дырок в кристалле становится упорядоченным, направленным в сторону, противоположную движению электронов. Это равносильно перенесению в том же направлении положительных зарядов, что соответствует прохождению через кристалл электрического тока. Однако в данном случае носителями зарядов условно считаются уже не электроны, а дырки. Поэтому проводимость, возникающую в результате перемещения дырок, называют дырочной проводимостью или проводимостью типа p (от латинского слова «positive»-«положительный»).

Таким образом, дырочную проводимость мы условно рассматриваем как проводимость, обусловленную переносом положительного заряда - дыркой.

В действительности при дырочной проводимости перемещаются, как мы уже видели, электроны, но только здесь при переносе единичного заряда не один свободный электрон проходит весь путь, как при электронной проводимости, а, подобно передаче эстафеты, большое количество электронов заменяют друг друга в связях.

Так как электроны и дырки являются носителями разных по знаку зарядов и движутся в кристалле в противоположных направлениях, создаваемые ими электрические токи имеют одно и тоже направление. Следовательно, полный ток, протекающий через кристалл, равен сумме электронного и дырочного токов. Чистый кристалл германия обладает одновременно и электронной и дырочной проводимостью. Электропроводимость химически чистого полупроводника, обусловленная упорядоченным движением электронов и дырок, называется собственной.

Ток собственной проводимости очень мал (микроамперы). Для получения большей величины тока к химически чистому полупроводнику добавляются примеси.

                              Электропроводность примесных полупроводников

Электронная проводимость (проводимость типа n ). Если примесью служат пятивалентные элементы (сурьма, фосфор, мышьяк), то четыре электрона примесного атома входят в парные электронные связи с четырьмя четырехвалентными атомами германия или кремния, а пятый электрон будет избыточным. Он слабо связан со своим атомом, и малейшее тепловое возбуждение оказывается достаточным для того, чтобы электрон отделился от атома и стал электроном проводимости. Избыточные электроны создают в полупроводнике проводимость преимущественно электронную или проводимость типа n (от латинского слова “negative”, что значит отрицательный). Такой полупроводник называется электронным, а примесь получила название донорной (отдающей электроны). Атом донора, после того как от отдаст избыточный электрон, становится положительным ионом. Образование электронного полупроводника приведено на рис. 3 а (положительный ион донора заштрихован)

                                          Электрон

                  +            проводимости   _               Дырка

                               а)                                                  б)

Рисунок 3 – Образование электронного полупроводника

 Дырочная проводимость (типа p ). При добавлении к монокристаллу германия трехвалентного элемента (индий, галлий, алюминий, бор) последний своими тремя валентными электронами войдет в парные электронные связи с тремя соседними атомами германия. Для связи с четвертым атомом недостает одного электрона, который может быть получен путем разрыва валентной связи у атома основного полупроводника, например, германия, с образованием там дырки. Примесный атом после заполнения парных электронных связей становится отрицательным ионом (рис. 3 б).

Примесь трехвалентных атомов называется акцепторной («принимающей» электроны). Проводимость полупроводника, обусловленная акцепторами, называется дырочной проводимостью или проводимостью типа p (от латинского «positive», что значит положительный).