107.2. В откачанной трубке движется пучок электронов, вылетевших из электронной пушки, напряжение которой между катодом и анодом равно 800 В. Непосредственно перед светящимся экраном, на который попадают электроны, расположен плоский конденсатор, вдоль оси которого, посредине между пластинами, пролетают электроны. Длина пластин конденсатора равна 8 см, расстояние между пластинами равно 2 см, напряжение на пластинах равно 50 В. Насколько сместится след электронов на экране и в какую сторону? Если в трубке присутствуют ионы водорода (молекулярного), однократно заряженные, как положительные, так и отрицательные, то как они будут вести себя в этих условиях? Насколько и в какую сторону сместятся их следы на экране? Задачу решите скачала в общем виде.
Г л а в а IX. ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА ЧЕРЕЗ ПОЛУПРОВОДНИКИ
§ 108. Природа электрического тока в полупроводниках.
В § 2 мы говорили уже о том, что подавляющее большинство веществ не принадлежит ни к числу таких хороших диэлектриков, как янтарь, кварц или фарфор, ни к числу таких хороших проводников тока, как металлы, а занимает промежуточное положение между теми и другими. Их называют полупроводниками. Удельные проводимости различных тел могут иметь очень сильно отличающиеся значения. Хорошие диэлектрики имеют ничтожную проводимость: от 10-8 до 10-18 См/м; проводимость металлов, наоборот, очень велика: от 106 до 108 См/м (табл. 2). Полупроводники по своей проводимости лежат в интервале между этими крайними пределами.
Особый научный и технический интерес представляют так называемые электронные полупроводники. Как и в металлах, прохождение электрического тока через такие полупроводники не вызывает никаких химических изменений в них; следовательно, мы должны сделать вывод, что и в них свободными носителями заряда являются электроны, а не ионы. Иными словами, проводимость этих полупроводников, как и металлов, является электронной. Однако уже огромное количественное различие между удельными проводимостями указывает на то, что существуют весьма глубокие качественные различия в условиях прохождения электрического тока через металлы и через полупроводники. Ряд других особенностей в электрических свойствах полупроводников также указывает на существенные различия между механизмом проводимости металлов и полупроводников.
Удельная проводимость в есть ток, проходящий через единичное сечение под действием электрического поля, напряженность которого равна 1 В/м. Ток этот будет тем больше, чем больше скорость u, приобретаемая в этом поле носителями зарядов, и чем больше концентрация носите-
239
лей зарядов n, т. е. число их в единице объема. В жидких и твердых телах и неразреженных газах вследствие «трения», испытываемого движущимися зарядами, скорость их пропорциональна напряженности поля. В этих случаях скорость u, соответствующую напряженности поля 1 В/м, называют подвижностью заряда. далее