Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 7. Електричний струм у напівпровідниках. Власна провідність напівпровідників
Завдання 7.1
Види провідності речовин
Оберіть речовини з електронно-дірковою провідністю серед: а) алюміній; б) германій; в) залізо; г) мідь; д) кремній.
Розв’язання
Алюміній, залізо та мідь — це метали, тому вони не мають діркової провідності.
Германій і кремній — це класичні напівпровідники, у яких струм переносять як вільні електрони, так і дірки.
Відповідь:
б) германій; д) кремній
Завдання 7.2
Зв'язок середовища та графіка опору
Установіть відповідність між середовищем (1–3) і графіком залежності питомого опору від температури (А–Г): 1 — Метали; 2 — Розчини електролітів; 3 — Напівпровідники.
Розв’язання
Метали (1): При нагріванні атоми металу більше перешкоджають руху електронів, тому опір зростає — це графік Б.
Розчини електролітів (2): Для них характерна майже незалежність опору від температури — це горизонтальна лінія, графік В.
Напівпровідники (3): При нагріванні зв'язки розриваються і з'являються вільні носії заряду, тому опір різко падає — це графік А або Г (враховуючи, що для чистих напівпровідників характерне сильне падіння).
Відповідь:
1–Б; 2–В; 3–А
Завдання 7.3
Зміна опору фоторезистора
Поясніть, чому опір фоторезистора збільшується при зменшенні освітленості, якщо раніше він був освітлений і містив багато вільних носіїв заряду.
Розв’язання
Коли фоторезистор освітлений, енергія фотонів розриває зв'язки, і кількість вільних носіїв заряду (електронів і дірок) зростає, що знижує опір.
При зменшенні освітленості світлових квантів стає менше, тому нових вільних носіїв не створюється.
Існуючі вільні електрони і дірки швидко «падають» назад у валентні зв'язки, відновлюючи кристалічну ґратку.
Кількість вільних носіїв заряду різко зменшується, що призводить до збільшення питомого опору матеріалу.
Відповідь:
Опір збільшується, оскільки при відсутності світла вільні електрони і дірки швидко повертаються у валентні зв'язки, значно зменшуючи кількість вільних носіїв заряду.