Почему количество свободных носителей в полупроводнике не меняется при неизменных внешних условиях, несмотря

Константин_8038

15

В полупроводниках процесс генерации пар электрон-дырка обусловлен наличием теплового возбуждения. Под действием тепловой энергии электроны в валентной зоне могут освободиться из своих мест и перейти в зону проводимости, оставляя за собой дырку в валентной зоне. Эти электроны и дырки являются свободными носителями заряда.

Однако, в полупроводниках существует процесс рекомбинации, когда электрон и дырка переходят друг к другу и исчезают. При этом, количество свободных носителей заряда остается постоянным, так как генерация новых свободных носителей компенсируется их рекомбинацией.

Кроме того, внешние условия играют роль в том, как быстро происходит генерация и рекомбинация свободных носителей заряда. Например, при повышении температуры увеличивается энергия теплового возбуждения, что приводит к увеличению скорости генерации и рекомбинации пар электрон-дырка. Однако, в условиях, когда эти процессы равновесны, количество свободных носителей остается неизменным.

Таким образом, количество свободных носителей в полупроводнике не меняется при неизменных внешних условиях, так как генерация пар электрон-дырка компенсируется их рекомбинацией. Это явление называется термодинамическим равновесием и является одним из основных свойств полупроводниковой физики.