Όταν ένα δυναμικό εφαρμόζεται στο καθαρό γερμανικό σε ποια κατεύθυνση κινούνται τα ηλεκτρόνια και οι τρύπες;
Κατανόηση των βασικών
* Εγγενής ημιαγωγός: Το Pure Germanium είναι ένας εγγενής ημιαγωγός. Αυτό σημαίνει ότι έχει πολύ χαμηλή συγκέντρωση ελεύθερων ηλεκτρονίων και οπών σε θερμοκρασία δωματίου.
* Conduction: Τα ηλεκτρόνια διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια όταν κινούνται μέσα από ένα υλικό.
* τρύπες: Οι τρύπες είναι "κενές θέσεις" στο κρυσταλλικό πλέγμα όπου λείπει ένα ηλεκτρόνιο. Συμπεριτρέπονται σαν θετικά φορτισμένα σωματίδια και συμβάλλουν επίσης στην αγωγιμότητα.
Πώς το δυναμικό επηρεάζει την κίνηση
1. Εφαρμογή ενός δυναμικού: Όταν εφαρμόζεται μια διαφορά δυναμικού (τάση) σε ολόκληρο το γερμανικό, δημιουργείται ένα ηλεκτρικό πεδίο μέσα στο υλικό.
2. Κίνηση ηλεκτρονίων: Τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα. Θα μετακινήσουν απέναντι προς την κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου. Με άλλα λόγια, κινούνται προς το θετικό τερματικό της εφαρμοσμένης τάσης.
3. Κίνηση τρύπας: Οι τρύπες χρεώνονται θετικά. Θα κινηθούν στην ίδια κατεύθυνση ως ηλεκτρικό πεδίο. Αυτό σημαίνει ότι κινούνται προς τον αρνητικό τερματικό της εφαρμοζόμενης τάσης.
Οπτικοποίηση της ροής
Φανταστείτε μια μπαταρία που συνδέεται με ένα κομμάτι γερμανίου. Ο θετικός τερματικός σταθμός της μπαταρίας θα προσελκύσει ηλεκτρόνια, προκαλώντας τα να κινηθούν προς αυτήν. Ταυτόχρονα, οι τρύπες θα προσελκύονται προς τον αρνητικό τερματικό της μπαταρίας.
Σημαντική σημείωση: Ο αριθμός των ηλεκτρονίων και των οπών στο καθαρό γερμανικό είναι πολύ μικρός. Αυτό σημαίνει ότι η αγωγιμότητα του καθαρού γερμανίου είναι χαμηλή. Για να αυξηθεί σημαντικά η αγωγιμότητα, προστίθενται ακαθαρσίες για τη δημιουργία "εξωγενών" ημιαγωγών (είτε τύπου Ν είτε τύπου Ρ).
