Электрический ток в полупроводниках.

По значению удельного электрического сопротивления полупроводники занимают промежуточное положение между хорошими проводниками и диэлектриками. К числу полупроводников относятся многие химические элементы (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк и др.), огромное количество сплавов и химических соединений. Почти все неорганические вещества окружающего нас мира – полупроводники. У полупроводниковс понижением температуры сопротивление возрастает и вблизи абсолютного нуля они практически становятся изоляторами.

Проводимость полупроводников при наличии примесей называется примесной проводимостью. Различают два типа примесной проводимости – электронную и дырочную.

Электронная проводимость возникает, когда в кристалл германия с четырехвалентными атомами введены пятивалентные атомы (например, атомы мышьяка, As).

В кристалле германия с примесью мышьяка есть электроны и дырки, ответственные за собственную проводимость кристалла. Но основным типом носителей свободного заряда являются электроны, оторвавшиеся от атомов мышьяка. В таком кристаллеn_n >> n_p. Такая проводимость называется электронной, а полупроводник, обладающий электронной проводимостью, называется полупроводником n-типа.

Дырочная проводимость возникает, когда в кристалл германия введены трехвалентные атомы (например, атомы индия, In). Наличие акцепторной примеси резко снижает удельное сопротивление полупроводника за счет появления большого числа свободных дырок. Концентрация дырок в полупроводнике с акцепторной примесью значительно превышает концентрацию электронов, которые возникли из-за механизма собственной электропроводности полупроводника: n_p >> n_n. Проводимость такого типа называется дырочной проводимостью. Примесный полупроводник с дырочной проводимостью называетсяполупроводником p-типа. Основными носителями свободного заряда в полупроводниках p-типа являются дырки.

Электрический ток в вакууме. Плазма.

Вакуум – сильно разряженный газ, в котором длина свободного пробега частиц (от столкновения до столкновения) больше размеров сосуда

Таким образом, для протекания всех газовых разрядов газ предварительно необходимо ионизировать. Ионизированное состояние газа в силу специфики своих свойств получило название плазмы — нового агрегатного состояния вещества.
Плазма — четвертое агрегатное состояние вещества, характеризующееся высокой степенью ионизации его частиц при равенстве концентраций положительно и отрицательно заряженных частиц.
Плазму, содержащую электроны и положительные ионы, называютэлектронно-ионной. Если в плазме наряду с заряженными частицами имеются и нейтральные молекулы, то ее называют частично ионизированной. Плазму, состоящую только из заряженных частиц, называют полностью ионизированной.
Подчеркнем, что в масштабах Вселенной плазма — наиболее распространенное агрегатное состояние вещества. Из нее состоят Солнце, звезды, верхние слои атмосферы и радиационные пояса Земли.

Магнитное поле

в XIX веке была обнаружена связь между электричеством и магнетизмом и возникло представление о магнитном поле. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами.