Skriptá: Skriptá na predmet Elektrotechnika

1 POLOVODIČOVÉ MATERIÁLY

Súčasná elektronika je založená v prevažnej miere na polovodičovej technike, t.j., využíva polovodičové prvky, ako sú diódy a polovodičové integrované obvody, predstavujúce celé súbory zapojení, umiestnené v spoločnom priestore s veľmi malým objemom.
Na výrobu takýchto súčiastok sa používajú materiály, ktoré sa pre svoje elektrické vlastnosti nazývajú polovodiče. Polovodiče sú materiály, ktorých merný elektrický odpor sa nachádza medzi merným elektrickým odporom vodičov a nevodičov (ρ = 10-4 ÷ 102). Vodivosť polovodičov veľmi závisí od čistoty materiálu a od vonkajších vplyvov- teplo, svetlo, elektrické alebo magnetické pole). Ako polovodivé materiály sú takmer výlučne používané prvky 4. skupiny periodickej sústavy prvkov- kremík , germánium, selén. Výnimočne sa pre isté špeciálne vlastnosti používajú aj zlúčeniny prvkov 3. a 5. alebo aj 2. a 6. skupiny MPSP.

1.1 VLASTNÉ POLOVODIČE
Atóm kremíka alebo germánia si môžeme predstaviť vo forme iónu s kladným nábojom + 4 e, obaleného tzv. valenčným obalom, ktorý sa skladá zo štyroch valenčných elektrónov. V kryštalickej štruktúre týchto prvkov pôsobia kovalentné väzby. Každý atóm viaže štyri susedné atómy, tvoriac priestorovú sieť v tvare pravidelného štvorstenu. Plošná schéma kryštalickej siete kremíka so symbolicky naznačenými dvojelektrónovýni väzbami je na nasledujúcom obrázku