ПОЛУПРОВОДНИК



Известно, что МЕТАЛЛЫ хорошо проводят ток. Это проводники. А фарфор, например, не проводит тока. Он — изолятор. Но есть такие материалы, которые проводят ток хуже, чем металлы, но лучше, чем фарфор. Это — полупроводники.

Ещё недавно никто ими не интересовался: проводов из них не сделаешь, и на изоляторы они не годятся.

ПолупроводникК тому же у них есть странные свойства: если их нагреть или вынести на свет, они лучше проводят ток, чем на холоде или в темноте. Но эти свойства и придают полупроводникам особую ценность.

Почему металл хорошо проводит ток? Потому что в нём всегда много свободных ЭЛЕКТРОНОВ. Каждый атом отдаёт в общее пользование часть своих электронов, которые движутся в металле беспорядочно, как пылинки в солнечном луче. Но если подключить батарейку, электроны начинают перемещаться в одну сторону, как те же пылинки, когда их увлекает вентилятор.

Почему изолятор не проводит тока? Потому что все его атомы держат электроны при себе. А в полупроводнике электроны хотя и связаны с атомами, но слабее, чем в изоляторе.

В твёрдом теле атомы колеблются и ударяются друг о друга. Но в изоляторе даже сильные столкновения атомов не могут выбить из них электронов, а в полупроводнике для этого иногда достаточно обычных колебаний. Атом полупроводника может «стряхивать» электроны, как спелый колос роняет зёрна на ветру.

При повышении температуры атомы колеблются быстрее. Они чаще и сильнее сталкиваются, и появляется больше свободных электронов. Поэтому-то полупроводник при нагревании лучше проводит ток.

Такую же роль, как тепло, может играть СВЕТ. Дело в том, что свет состоит из мельчайших порций излучений — фотонов. Сталкиваясь с полупроводником, фотоны могут отрывать от его атомов электроны, увеличивая проводимость.

ПолупроводникСуществует уже множество приборов, которые работают благодаря этим свойствам полупроводников. Например, свет на улицах некоторых городов зажигается автоматически. Вечером, когда темнеет, проводимость крошечного кристалла полупроводника падает ниже определённой величины, и автоматы включают электрическое освещение. Утром под влиянием солнечного света проводимость полупроводника восстанавливается и освещение выключается. Таким же образом регулируется и отопление в ИНКУБАТОРАХ, где выводят цыплят, в ЭЛЕВАТОРАХ, где хранят зерно, везде, где нужна определённая температура.

Многие полупроводники проявляют замечательные свойства только тогда, когда в них нет никаких примесей, когда на миллиард собственных атомов приходится не больше одного атома примеси. Не удивительно, что раньше не знали ценности полупроводников — просто не умели получать такие сверхчистые вещества.

Однако примеси иногда помогают: с помощью ничтожных добавок нужных веществ можно управлять свойствами полупроводников.

Если в кристалле полупроводника создать два слоя с разными примесями или с одной примесью, но в разных количествах, то граница между этими слоями начинает пропускать ток лишь в одну сторону. Так создаются очень маленькие, но мощные выпрямители электрического тока, всевозможные радиоприборы.

Вот пример применения полупроводниковых приборов — радиопилюля. В малюсенькой пилюле заключён радиопередатчик и измеритель давления или температуры. Больной глотает пилюлю, а врач по радио узнаёт о его здоровье, о состоянии его желудка. Удобно, быстро и безболезненно.

Карманные радиоприёмники, портативные радиостанции, космическая радиосвязь, космическое телевидение и ещё многое другое стало возможным только благодаря полупроводникам.



 

<-- ПОЛИМЕРЫ ПОЛЬША -->