Получение свободных электронов

Поскольку в совершенно правильном кристалле германия все его 4 валентных электрона использованы для образования связей, участвовать в процессе проводимости они уже не могут. Однако в таком состоянии германий находится лишь при температурах, близких к абсолютному нулю. Если к подобному кристаллу приложить разность потенциалов, то ток в нем не пойдет, так как нет свободных электронов, которые могли бы перемещаться. В этих условиях необходимо затратить довольно большую энергию для того, чтобы все же получить свободные электроны: электрон надо «выдрать» из валентных связей, разрушая последние. Отсюда следует, что совершенно правильный кристалл германия при самых низких температурах будет проявлять себя как идеальный изолятор, т. е. сопротивление его будет бесконечно велико.

Теперь представим себе, что в кристалле на внешних оболочках некоторых атомов откуда-то появились «лишние» электроны. Эти «лишние» электроны будут слабо связаны с ядром атома и поэтому уже при обычной температуре вследствие теплового движения могут быть вырваны из атома и станут свободными. При этом в кристаллической решетке полупроводника появятся носители тока. Но в связи с этим сразу же возникает вопрос: откуда же могут взяться эти «лишние» электроны? Для этого имеются две возможности: они либо могут быть введены извне, либо могут высвободиться при разрыве некоторых валентных связей. Но разрушить валентную связь можно только при условии, если электронам будет сообщена извне дополнительно достаточно большая энергия. Источником же ее может быть теплота или свет. При этом в каждой валентной связи может освободиться один электрон. Естественно, что эти освободившиеся электроны не смогут войти ни в одну из заполненных валентных связей кристалла. Здесь мы встречаемся с чрезвычайно тонким, но очень важным новым понятием всей физики полупроводников.

Знаете ли вы, что многопользовательская ролевая онлайн игра "Lineage 2" была локализована игровой компанией Innova Systems (Иннова), чей директор не без оснований заявляет, что в следующем году объем рынка онлайн игр вырастет на 30%.