Полупроводници

Глава 1
Физически свойства на полупроводниците
1.1 Кратки исторически сведения
Полупроводниците представляват обширна група вещества, които по
своята електрическа проводимост заемат средно място между проводниците и
изолаторите. Към тях спадат силиций, германий, селен, меден окис, кадмиев
сулфит, силициев карбид, галиев арсенид, индиев антимонид, оловен сулфид
и др.
Първите изследвания върху полупроводниците са извършени от Фарадей
(1833г.). Той установява, че сребърни сулфид има отрицателен температурен
коефициент на електрическото си съпротивление. През 1839 г. Бекерел
(дядото на Анри Бекерел откривателят на естествената радиоактивност)
забелязва, че светлината променя електрическия потенциал на селеновата
пластинка, потопена в електролит, а през 1873 г. Смит установява, че
съпротивлението на селена намалява при осветяване. В радиотехниката
полупроводниците намират приложение преди електронните лампи – още
през 1900 г. откривателят на радиото А. С. Попов използва кристален
детектор, състоящ се от графитна пластинка и метална игла. Откриването
обаче на ламповият диод от Флеминг (1904 г.) и поставянето на трети
електрод решетка от Ли де Форест (1907 г.)довеждат до бързо развитие на
електронните лампи и действието на кристалния детектор остава необяснено.
През 1922 г. Лосев установява, че с кристалния детектор могат да се усилват
и генерират електрически трептения, но и това откритие е забравено. Около
1927 г. се появяват селеновите и медноокисните токоизправители, които
намират широко приложение в токозахранващите устройства. По-късно при
конструиране на радиолокационните апаратури ламповите диоди се оказват
непригодни за свръхвисоките честоти поради значителния си вътрешен
капацитет (2-4 pF) и са заменени с кристални диоди, чийто капацитет е помалък. Успоредно с това науката за кристалния строеж на веществото се
развива твърде бързо и през 1948 г. Джон Бардин и Уолтър Братейн
конструират първия точков полупроводников диод, наречен транзистор, а
през следващата година В. Шокли разработва теорията на електроннодупчестия преход, за което тримата учени получават Нобелова награда.
Още първите полупроводникови елементи, макар и несъвършени имат
редица преимущества пред ламповите. Поради това към тях насочват
вниманието си голям брой специалисти от различни народности. В 1953 г.
Крьомер създава дрейфовия транзистор,