Номер 1, страница 233 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

Какой проводимостью будет обладать германий при введении в него небольшого количества фосфора? галлия? сурьмы?

Проводимость германия зависит от валентности примеси, которую в него вводят. Атомы германия (Ge) являются четырехвалентными, то есть имеют по четыре валентных электрона для образования ковалентных связей в кристаллической решетке.

при введении фосфора

Фосфор (P) — элемент 15-й группы, он является пятивалентным. Когда атом фосфора замещает атом германия в кристаллической решетке, четыре из его пяти валентных электронов образуют ковалентные связи с соседними атомами германия. Пятый электрон оказывается избыточным, он слабо связан с атомом и легко становится свободным носителем заряда. Такие примеси, поставляющие электроны, называются донорными. Поскольку основными носителями заряда становятся отрицательно заряженные электроны, полупроводник приобретает электронную проводимость, или проводимость n-типа (от англ. negative — отрицательный).

Ответ: германий будет обладать электронной проводимостью (n-типа).

при введении галлия

Галлий (Ga) — элемент 13-й группы, он является трехвалентным. Когда атом галлия замещает атом германия в решетке, он может образовать только три ковалентные связи с соседними атомами. Для образования четвертой связи не хватает одного электрона. Это вакантное место для электрона называется «дыркой». Дырка ведет себя как положительно заряженная частица, так как на ее место может перейти электрон из соседней связи, оставляя после себя новую дырку. Примеси, создающие дырки, называются акцепторными. Поскольку основными носителями заряда становятся положительно заряженные «дырки», полупроводник приобретает дырочную проводимость, или проводимость p-типа (от англ. positive — положительный).

Ответ: германий будет обладать дырочной проводимостью (p-типа).

при введении сурьмы

Сурьма (Sb), как и фосфор, — элемент 15-й группы и является пятивалентной. Механизм образования проводимости аналогичен случаю с фосфором. Атом сурьмы, встраиваясь в решетку германия, отдает четыре электрона на образование связей, а пятый становится свободным электроном. Сурьма является донорной примесью. Это приводит к возникновению электронной проводимости (n-типа), где электроны являются основными носителями заряда.

Ответ: германий будет обладать электронной проводимостью (n-типа).