Tekst źródłowy strony Półprzewodnik samoistny

'''Półprzewodnik samoistny''' – [[Półprzewodniki|półprzewodnik]], którego [[materiał]] jest idealnie czysty, bez żadnych zanieczyszczeń struktury krystalicznej. [[Koncentracja (fizyka)|Koncentracja]] [[Elektron swobodny|wolnych]] [[elektron]]ów w półprzewodniku samoistnym jest równa koncentracji [[dziura elektronowa|dziur]].

W półprzewodnikach przewodnictwo samoistne ma miejsce, gdy brak jest zanieczyszczeń i [[Domieszkowanie|domieszek]]. Uzyskanie czystego półprzewodnika samoistnego jest praktycznie niemożliwe, gdyż w każdym materiale zawsze są obecne zanieczyszczenia. Przepływ prądu w czystym półprzewodniku możliwy jest dzięki termicznemu{{refn|grupa=uwaga|Wzbudzenie mozna uzyskać też przez naświetlenie półprzewodnika<ref name="Elektrochemia ciała stałego" />.}} wzbudzeniu [[elektron|elektronów]] z [[Pasmowa teoria przewodnictwa|pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa]]{{refn|grupa=uwaga|W temperaturze [[Zero bezwzględne|zera bezwzględnego]] pasmo walencyjne półprzewodnika samoistnego jest całkowicie zapełnione i przepływ prądu jest niemożliwy<ref name="Skorko" />.}}; równocześnie w pasmie walencyjnym powstaje taka sama liczba [[Dziura elektronowa|dziur]]<ref name="Pigoń" />. Na całkowity prąd płynący przez półprzewodnik składa się prąd elektronowy i dziurowy. Ponieważ ruchliwość elektronów jest większa od ruchliwości dziur, udział prądu elektronowego w prądzie całkowitym jest większy niż prądu dziurowego<ref name="Skorko" />.

Zależność [[Konduktywność|przewodnictwa właściwego]] samoistnego od temperatury przedstawia równanie<ref name="Pigoń" />:
:<math>\sigma = \alpha(u_\mathrm n + u_\mathrm p)e^\frac{-\epsilon_\mathrm{g}}{2kT}</math>
::gdzie <math> \alpha </math> – [[współczynnik proporcjonalności]],
::<math> u_\mathrm n </math> – ruchliwość elektronów w pasmie przewodnictwa
::<math> u_\mathrm p </math> – ruchliwość dziur w pasmie walencyjnym 
::<math> \epsilon_\mathrm{g} </math> – energia powstania pary elektron–dziura
::<math> k </math> – [[stała Boltzmanna]]
::<math> T </math> – [[Kelwin|temperatura bezwzględna]]

Przewodnictwo samoistne jest znacznie słabsze od [[Przewodnictwo domieszkowe|przewodnictwa domieszkowego]], a obecność nawet bardzo małej ilości domieszki silnie zwiększa przewodnictwo, np. po wprowadzeniu [[bor|boru]] do [[krzem]]u w stosunku 1:100 000 przewodnictwo wzrasta ok. 1000 ×<ref name="Skorko" />.

== Uwagi ==
{{Uwagi}}

== Przypisy ==
<references>
<ref name="Elektrochemia ciała stałego">{{cytuj | autor = [[Marta Radecka]] | tytuł = Elektrochemia ciała stałego | url = https://home.agh.edu.pl/~radecka/doc/Wyk2_niest.pdf | opublikowany = [[Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie|AGH]]| data dostępu = 2023-07-10}}</ref>
<ref name="Pigoń">{{cytuj | autor = [[Krzysztof Pigoń]], [[Zdzisław Ruziewicz]] | tytuł = Chemia fizyczna  | data = 1980 | s = 211–216 | wydawca = Państwowe Wydawnictwo Naukowe | isbn = 8301015861 | oclc = 69503850 | rozdział = Przewodnictwo elektryczne ciał stałych. Metale i półprzewodniki}}</ref>
<ref name="Skorko">{{cytuj | autor = [[Marta Skorko]] | tytuł = Fizyka | miejsce = Warszawa | wydawca = Państwowe Wydawnictwo Naukowe | data = 1971 | s = 782–786 | rozdział = 32.10. Półprzewodniki samoistne; 32.11. Półprzewodniki domieszkowe|isbn=8301002808}}</ref>
</references>



[[Kategoria:Półprzewodniki|*]]