Согласно первому закону Фарадея для электролиза, масса вещества, выделившаяся на каком-либо из электродов, пропорциональна величине заряда, прошедшего через электролит

Электропроводность полупроводников.

 

Полупроводники - вещества, удельная электрическая проводимость которых меньше, чем у металлов и больше, чем у диэлектриков. В обычном металле концентрация свободных электронов практически не зависит от температуры, а электропроводность полупроводников обеспечивается свободными электронами, концентрация которых чрезвычайно зависит от температуры вещества.

При низких температурах они имеют большое сопротивление и являются изоляторами. При повышении температуры тепловые колебания решетки приводят к разрыву некоторых валентных связей и электроны, получившие дополнительную энергию для отщепления, становятся свободными и имеют возможность перемещаться под действием электрического поля (Si: при 200С – концентрация свободных электронов n<1017, а при 7000С - n>1024).

Однако, кроме процесса переноса зарядов с помощью электронов проводимости, осуществляется процесс, получивший название дырочная проводимость. Он обусловлен тем, что на месте освободившегося электрона в атоме образуется положительный заряд и это место называют дыркой. Под действием электрического поля электроны перемещаются к положительному полюсу источника, а дырки – в противоположном направлении, причем их место занимают свободные электроны. В чистом полупроводнике одинаковое количество электронов и дырок осуществляют электрический ток. Этот вид проводимости полупроводников называется собственной проводимостью.

Увеличить проводимость полупроводников можно добавлением в него примеси. Например, если в кремний добавить мышьяк, являющийся элементом пятой группы и имеющий пять валентных электронов, то после образования нужных валентных связей между атомами мышьяка и кремния будет оставаться "лишний" свободный электрон проводимости. При этом образования дырки не произойдет, проводимость обеспечивается только электронами. Это проводимость n-типа (negative - отрицательный).

Если же в кремний добавить бор (валентность три), то в кристаллической решетке не будет хватать электрона, образуется дырка, которая со временем будет замещена электроном соседнего атома и т.д. В этом случае имеет место дырочная проводимость, или проводимость p-типа (positive - положительный).

Оба этих случая описывают примесную проводимость. Примеси, вызывающие появление электронов проводимости, называются донорными, а вызывающие появление дырок - акцепторными. Преобладающие носители заряда (например, электроны в полупроводнике n-типа) называются основными зарядами, а носители противоположного заряда – неосновными.

Все законы постоянного тока, применяемые для металлов, справедливи и для полупроводников.

Электролиз. Законы Фарадея. Электропроводность электролитов.

Свободные заряды в электролитах образуются либо при накапливании вещества, либо в результате электролитической диссоциации. Электролитическая диссоциация — распад вещества на ионы под действием полярных молекул растворителя.

Электролиты,вещества, обладающие ионной проводимостью; их называют проводниками второго рода – прохождение тока через них сопровождается переносом вещества. Химические составные части электролита выделяются на электродах. Это явление получило название электролиза. Явление электролиза обычно осложняется вторичными реакциями, однако если отделить их от первичного действия тока, то очевидно следующее правило: на катоде(-) всегда выделяются металлы и водород, на аноде(+) – остаток химического соединения.

Согласно первому закону Фарадея для электролиза, масса вещества, выделившаяся на каком-либо из электродов, пропорциональна величине заряда, прошедшего через электролит

,