Диэлектрики – вещества, которые не проводят электрический ток. Проводники – вещества, которые проводят его хорошо. А вот полупроводники? Они что, как бы полупроводят ток?
Можно различить эти материалы формально: у проводников сопротивление низкое, у диэлектриков – высокое, а у полупроводников – какое-то промежуточное. Но что для нас важно, так это, что с увеличением температуры сопротивление проводников возрастает, а полупроводников – падает. Это означает, что между этими материалами есть какая-то принципиальная разница.
Заглянем полупроводникам в самое нутро, в их кристаллическую решетку. Пускай, для простоты, в решетке каждый атом соединен с соседом двумя электронами. Если один из этих электронов получит извне немного энергии (например, в результате нагрева), то он имеет шанс вырваться из своей пары на вольные хлеба.
Такой электрон становится свободным и может свободно блуждать по кристаллической решетке. Если таких электронов много и движутся они в одном направлении – вот нам и электронная проводимость.
Но посмотрим туда, откуда вырвался электрон. Теперь это не просто какое-то пустое место, это «дырка». Научный термин, между прочим. Задумаемся вот о чем, вот был себе на этом месте электрон, такой «минусик». Если этот «минусик» исчез, можем считать, что как будто появился «плюсик». И тогда получается, что эта дырка как бы несет плюсовый заряд.
Если в новообразовавшуюся дырку перескочит электрон из другой пары, мы можем представить себе, что это дырка перескочила из одного места в другое. И тогда мы имеем право сказать, что в полупроводнике возникла дырочная проводимость.
Вообще полупроводники – ребята привередливые, их способность проводить ток очень зависит от внешних условий: температуры, электрического поля, механического воздействия и даже солнечного света. Благодаря этому их можно использовать в самых разных областях: от электроники до медицины.