1.      Rodzaje
złączy:

Połączenie się dwóch kryształów ( monokryształów ) ciała stałego
( półprzewodnik, metal ) w ten sposób, że tworzą one ścisły kontakt
nazywamy złączem.
 
Złącza mogą być następujące: metal-metal , półprzewodnik-
półprzewodnik, dielektryk-dielektryk, metal-półprzewodnik oraz
dielektryk-półprzewodnik.
 

W elektronice najczęściej wykorzystywane są złącza metal-półprzewodnik
i półprzewodnik-półprzewodnik. Te ostatnie mogą być wykonane jako
heterozłącza ( złącze powstałe w wyniku połączenia monokryształu
krzemu i germanu) lub homozłącza ( złącza powstałe w wyniku
połączenia półprzewodnika typu N i typu P ).

2. Tworzenie się warstwy zaporowej w złączu PN. Model

Pasmowy złącza.

W momencie zetknięcia się półprzewodnika typu P i typu N, w wyniku procesu
dyfuzji popłyną prądy termokinetyczne. Elektrony będą przechodziły z
półprzewodnika typu N do P, natomiast dziury - z P do N. Na skutek dyfuzyjnego
przepływu nośników, w obszarze przyzłączowym ( obszar styku półprzewodnika P
i N ) tworzą się nieskompensowane ładunki ( w półprzewodniku typu N – ładunek
dodatni , w półprzewodniku typu P – ładunek ujemny).
W związku z tym, w obszarze złączą ( w wyniku dyfuzji ) powstaje różnica
potencjałów, która tworzy barierę energetyczną ( napięcie na barierze nosi
nazwę napięcia dyfuzyjnego – U

d

). Bariera przeciwdziała dalszej dyfuzji

nośników większościowych. Powstała w ten sposób warstwa jest nazywana często
warstwą zaporową.

p

p

n

n

W

W

W

C

W

C

W

C

W

F

W

F

W

F

W

i

W

i

W

i

W

V

W

V

W

V

U

D

l

d

Model pasmowy złącza.

a) przed utworzeniem, b) po utworzeniu.

n, p – typ półprzewodnika, W

V

– wierzchołek pasma podstawowego, W

C

– dno pasma

przewodnictwa, W

F

– poziom Fermiego, W

i

– poziom samoistny, l

d

– szerokość warstwy zaporowej,

U

D

– napięcie dyfuzyjne.

a)

b)

3.Polaryzacja złącza

 

-

w kierunku przewodzenia: Jeżeli do półprzewodnika typu P przyłożymy

potencjał dodatni,

a do półprzewodnika typu N potencjał ujemny.

 

U

f

= U

D

– U

Przy czym: U – napięcie zewnętrzne,

U

D

– napięcie dyfuzyjne

p

n

p

n

Złącze p-n spolaryzowane w kierunku

przewodzenia.

a) polaryzacja złącza,
b) model pasmowy,
c) gęstość nośników,
d) prądy dyfuzyjne.





























































1

exp

1

exp

T

sat

sat

U

U

I

kT

qU

I

I

- w kierunku zaporowym: Jeżeli do półprzewodnika typu P przyłożymy
potencjał ujemny, a do półprzewodnika typu N potencjał dodatni.
 
Bariera energetyczna tego
złącza
zwiększona o wartość napięcia
zewnętrznego:

 

U

R

= U + U

D

p

n

p

n

Złącze p-n spolaryzowane w

kierunku zaporowym.

a) polaryzacja złącza,

b) b) model pasmowy,

c) c) gęstość nośników.





























































1

exp

1

exp

T

sat

sat

U

U

I

kT

qU

I

I

Charakterystyka prądowo – napięciowa
złącza p-n

    3. Przebicie złącza
 
Przebicie złącza: oznacza zniszczenie lub trwałe uszkodzenie
złącza pod wpływem gwałtownego wzrostu prądu, przy czym
polaryzacja złącza występuje w kierunku zaporowym.

Zjawisko Zenera – występuje ono
w złączach o wąskiej warstwie
zaporowej lub silnie
domieszkowanych. Istotą tego
zjawiska jest przejście elektronu
uwolnionego z wiązania
kowalencyjnego z półprzewodnika
typu P do typu N , nie mając
energii większej od energii tej
bariery. Takie przejście nazywamy
tunelowym. W wyniku tego
zjawiska gwałtownie zwiększa się
prąd wsteczny złącza. Zjawisko
Zenera występuje przy napięciach
mniejszych niż 5V w złączach
krzemowych.

p

p

n

n

Charakterystyka prądowo – napięciowa złącz p-n ze zjawiskiem

tunelowym.

1 – Charakterystyka prądowo – napięciowa złącza p-n.

2 – Prąd tunelowy.

3 – odcinek charakterystyki o ujemnej rezystancji.

Powielanie Lawinowe – Zjawisko to występuje w obszarze
warstwy zaporowej. Polega ono na rozpędzeniu w silnym polu
elektrycznym, nośnika swobodnego, który zderza się z innym
elektronem w sieci krystalicznej i wybija go. Ilościowo zjawisko to
opisywane przez współczynnik powielania lawinowego – M,
określany jako stosunek liczby nośników opuszczających warstwę
zaporową do liczby nośników wchodzących do niej. Zjawisko
Powielania lawinowego występuje przy spolaryzowaniu napięciem
większym niż 7V. Wartość tego napięcia zależy od stopnia
domieszkowania: im większe domieszkowanie tym mniejsza wartość
napięcia.

Zjawisko Zenera i Powielanie Lawinowe w swej istocie nie niszczą trwale

złącza, ale długotrwały przepływ prądu o dużej wartości prowadzi do

wydzielenia się dużej ilości ciepła, które powoduje trwałe uszkodzenie łącza.

4.     Zjawisko tunelowe.

 
Zjawisko tunelowe: występuje w złączach bardzo silnie
domieszkowanych, przy polaryzacji złącza w kierunku przewodzenia. W
modelu pasmowym, dno pasma podstawowego półprzewodnika typu P jest
powyżej wierzchołka pasma przewodnictwa półprzewodnika typu N. To
umożliwia przejście tunelowe nośników z półprzewodnika P do N, a utrudnia
przejście w przeciwną stronę nawet przy bardzo małym napięciu polaryzacji.

p

p

n

n

Zjawisko
tunelowe

5. Schemat zastępczy i parametry złącza PN

 

- pojemności złącza:
Schemat zastępczy złącza uwzględnia zjawiska w obszarach
przyzłączowych i warstwie zaporowej, zachodzące w wyniku zmian wartości
napięcia przyłożonego do złącza. Zjawiska te decydują o szybkości działania
złącza. Gwałtowna zmiana napięcia przykładanego do złącza powoduje
zwężenie lub rozszerzenie warstwy zaporowej, a co za tym idzie, zmianę
liczby magazynowanych par eletron-dziura. W schemacie zastępczym jest to
prezentowane przez pojemność dyfuzyjną – C

d

. W warstwie zaporowej

znajdują się swobodne nośniki, które w schemacie zastępczym reprezentuje
pojemność warstwy zaporowej – C

T

.

Schemat zastępczy złącza p-n stanowiącego diodę.

Cr- pojemność warstwy zaporowej, Cd- pojemność dyfuzyjna,

g- konduktancja złącza, r

b

- rezystancja obszaru słabiej

domieszkowanego,

Lo- indykcyjność doprowadzeń, Co-pojemność oprawki

6.   

  

Konduktancja i rezystancja złącza:

 
W schemacie zastępczym uwzględniamy tylko rezystancję obszaru
słabiej domieszkowanego i oznaczamy ją symbolem r

b

. Znajdujący

się na schemacie symbol g określa tzw. Konduktancję różniczkową
złącza, która ilustruje zmiany prądu w funkcji napięcia. Wartość ta
jest określana dla składowej zmiennej napięcia wyjściowego o małej
amplitudzie
( U

m

<kT/q = 28mV) Przy takiej wartości amplitudy, można uznać, że

zmieniający się punkt pracy Q złącza porusza się po linii prostej o
nachyleniu . Zatem, konduktancję złącza można określić wzorem:

Diody klasyfikujemy ze względu na:
- materiał: krzemowe i germanowe,
- konstrukcję: ostrzowe i warstwowe, stopowe i dyfuzyjne, mesa, planarne i
epiplanarne,
- zastosowanie: prostownicze, uniwersalne, impulsowe, Zenera (stabilizacyjne),
pojemnościowe, tunelowe,

Podział diod ze względu na
zastosowanie

Charakterystyki prądowo – napięciowe diod.

1.Prostownicza

2. Zenera

3.Zwrotna

4.Tunelowa

Diody

prostownicze

Diody prostownicze przeznaczone są do prostowania

[1]

napięcia lub prądu przemiennego o

małych częstotliwościach. Stosuje się je głownie w układach prostowniczych urządzeń
zasilających. Ze względu na duże prądy przepływające zazwyczaj przez diodę prostowniczą, jej
wykonanie charakteryzuje się dużą powierzchnią złącza.
Diody prostownicze mają małą rezystancję w kierunku przewodzenia, co pozwala na uzyskanie
dużych sprawności prostowania.
 
Podstawowe parametry diody prostowniczej:
- napięcie przewodzenia - U

F

przy określonym prądzie przewodzenia,

- prąd wsteczny - I

R

przy określonym napięciu w kierunku zaporowym,

- maksymalny prąd przewodzenia – I

0

,

- szczytowe napięcie wsteczne - U

RWM

- dopuszczalne napięcie wsteczne nie powodujące przebicia,

- czas ustalania prądu wstecznego t,
- pojemność C (tylko kilkanaście pF).
 
Diody prostownicze ze względu na wydzielaną w nich moc, dzielimy na:

•Małej mocy – (> 1W)

•Średniej mocy – (1 – 10W)

•Dużej mocy – (<10W)

[1]

Prostowanie – przetwarzanie prądu przemiennego na prąd jednokierunkowy.

 

Symbol diody
prostowniczej

Charakterystyka prądowo – napięciowa diody
prostowniczej.

Diody stabilizacyjne
(Zenera)

Dioda stabilizacyjna służy do stabilizowania napięcia, a także, jak każdy element o charakterystyce
silnie nieliniowej, umożliwia ograniczanie wartości napięć. Diody tego typu pracują w układach
elektronicznych włączonych w kierunku zaporowym. (wykorzystuje się zaporową część
charakterystyki). W skutek przebicia Zenera następuje szybki wzrost prądu, przy prawie nie
zmienionym napięciu.
 
Podstawowe parametry diody prostowniczej:
- napięcie stabilizacji - U

Z

,

- prąd stabilizacji - I

Z

,

- prąd wsteczny diody - I

R

,

- maksymalna moc strat w złączu - P

TOT

,

P

TOT =

I

ZMAX

* U

Z

 
W układach wykorzystuje się pracę diod w zakresie od 0,1 do 0,9 I

ZMAX

Istotnym parametrem diod stabilizacyjnych jest temperaturowy
współczynnik napięcia stabilizacji α

uz

. Określa on, jaki

wpływ na wartość napięcia przebicia ma temperatura złącza.
W idealnym przypadku powinna wynosić 0.

Symbol diody
stabilizacyjnej.

Charakterystyka prądowo –
napięciowa
diody stabilizacyjnej.

Diody
pojemnościowe

Diody pojemnościowe pracują przy polaryzacji zaporowej, charakteryzując się zmienną

pojemnością w funkcji przyłożonego napięcia. Stosowane w układach powielania częstotliwości,
modulacji częstotliwości, we wzmacniaczach parametrycznych i w układach strojenia obwodów
rezonansowych wysokiej częstotliwości za pomocą napięcia.

 
Podstawowe parametry diody pojemnościowej:
- prąd wsteczny - I

R

, przy określonym napięciu zaporowym,

- pojemność złącza C

F

, przy określonym napięciu wstecznym,

- maksymalna częstotliwość - f

C

,

- maksymalne napięcie wsteczne - U

RWM

- maksymalny prąd przewodzenia - I

0

,

- maksymalna moc - P

TOT

,

Symbol diody
pojemnościowej

Charakterystyka pojemnościowo – napięciowa diody

pojemnościowej.

TERMISTO
R

Termistor jest elementem półprzewodnikowym, którego rezystancja zależy od temperatury.
Zmiana wartości rezystancji może nastąpić na skutek wzrostu temperatury otoczenia termistora
lub (i) wydzielonego w nim ciepła.
Termistor charakteryzuje się dużym współczynnikiem temperaturowym rezystancji α

T

.

Współczynnik ten określa względną zmianę rezystancji termistora przy zmianie temperatury

Zależnie od wartości i znaku współczynnika α

T

:

1.

    

NTC – o ujemnym współczynniku temperaturowym rezystancji;

2.

    

PTC – o dodatnim współczynniku temperaturowym rezystancji;

3.

    

CTR – o skokowej zmianie rezystancji.

2

1

3

V

U

1

2

3

20

0

40

60

80

mA

I

Charakterystyka napięciowo –

prądowa termistora.

1 – Termistor NTC,

2 – Termistor PTC,

3 – Termistor CTR

Parametry
termistora:

- rezystancja nominalna :
- temperaturowy współczynnik rezystancji:

.

-       tolerancja w zależności od sposobu wykonania termistora
+ - 10 lub 20%
-       dopuszczalna moc od 4,5 do 1500mW

 
Termistory są elementami wykonywanymi ze spieków sproszkowanych
tlenków metali.
Stosuje się je:
 
- do pomiaru temperatury metodą oporową;
- do pomiaru mocy w zakresie mikrofal;
- do pomiaru ciśnienia;
- do pomiaru poziomu cieczy;
- w układach sygnalizacji, regulacji i stabilizacji temperatury;
- do kompensacji temperaturowej układów elektronicznych

2

2kT

W

g

T







WARYSTOR
Y

Warystory są to rezystory wykonane z półprzewodnika, których rezystancja zależy od napięcia
doprowadzonego do ich zacisków. Warystory mają nieliniową charakterystykę napięciowo –
prądową, którą określa wzór



DI

U 

w którym:
U – napięcie doprowadzone do warystora,
I – prąd płynący przez warystor,
D – rezystancja, której wartość jest równa spadkowi napięcia na
warystorze w wyniku przepływu prądu stałego o wartości 1A,
β – współczynnik nieliniowości.

Parametry charakteryzujące warystory:

 
-

       

Współczynnik nieliniowości, wyznaczony na podstawie pomiaru spadków napięć (U

1

, U

2

)

wywołanymi różnymi prądami (I

1

, I

2

),

2

1

2

1

2

1

2

1

/

lg

/

lg

lg

lg

lg

lg

I

I

U

U

I

I

U

U











jeśli: to

10

2

1



I

I

U

U

1

lg





wartość β zależy od materiału i technologii wykonania warystora;

 

- napięcie charakterystyczne – spadek napięcia na warystorze, określany dla
stałej wartości prądu

płynącego przez niego;

-       moc znamionowa.

- 20

- 10

10

20

- 50

- 100

50

100

U

V

mA

I

Charakterystyka napięciowo – prądowa
warystora.

Warystory wykonuje się z węglika krzemu (karborundu) jako spiek.
 
Produkuje się dwa podstawowe typy warystorów:
 
-        walcowe o napięciu charakterystycznym 470 – 1300V,
-        dyskowe

o napięciu charakterystycznym 0 – 100V.

 

Warystory stosuje się jako ograniczniki napiecia,
do stabilizacji napięcia, w filtrach ,
w układach przetworników częstotliwości

Hallotro
ny

Hallorron jest elementem półprzewodnikowym wykorzystujacym
zjawisko Halla, zwany jest on także generatorem Halla lub czujnikiem
Halla.
 
Czułości hallotronów prądową i polowa wyznaczają odpowiednio :
stopień oddziaływania prądu sterujacego i pola magnetycznego na
napięcie wyjściowe.
 
Hallortony stosuje się miedzyinnymi w: podzespołach biernych do
pomiaru natężenia pola magnetycznego, układach współpracujacych z
magnesami trwałymi do pomiaru regulacji i stabilizacji pola
magnetycznego , przesunięć mechanicznych, żyratorach, detektorach
fazy, analizatorach harmonicznych oraz jako wyłączniki bezkontaktowe.
 
Hallotrony zbudowane sa z mono- i polikryształu półprzewodnikowegolub
w postaci cienkiej warstwy naniesionej na mikę lub szkło (krzem,
german, arsenek).

Gaussotr
ony

Gaussotron nosi nazwę magnetorezystora, a jego działanie opiera się
na zjawisku gaussa.
Materiałami stosowanymi w produkcji gaussotronów są
półprzewodniki o dużych ruchliwościach nośników (arsenek galu,
tellurek rtęci, arsenek indu, antymonek indu).
 
Wykonane podobnie jak hallotrony.
 
Gaussotrony sa stosowane przedewszystkim w automatyce
przemysłowej i do pomiaru silnych pól magnetycznych.

Do półprzewodników zaliczamy substancje krystaliczne,

których konduktywność w temperaturze pokojowej

wynosi 10-7:105 S/m. Ze względu na zdolność

przewodzenia półprzewodniki zajmują pośrednie miejsce

między przewodnikami a dielektrykami. Półprzewodniki

wykazują jednak specyficzne właściwości, które są

odmienne od właściwości metali. W elektronice są

stosowane półprzewodniki o regularnej budowie

krystalicznej, charakterystycznej dla pierwiastków IV

grupy okresowej tablicy Mendelejewa, takie jak: krzem,

german, oraz związki pierwiastków III i V grupy oraz II i

VI grupy, jak np.: arsenek galu, antymonek indu itp.

Zrozumienie zjawiska przewodzenia prądu w

półprzewodnikach jest niemożliwe bez zanalizowania

jakościowego obrazu procesów zachodzących w

kryształach półprzewodników.

Elektrony w atomie zajmują pewne dozwolone orbity, którym zgodnie z

teorią mechaniki kwantowej odpowiadają określone poziomy energetyczne.

W obrębie układu nie może być dwóch elektronów o dokładnie takich

samych poziomach energetycznych. Zajmując określoną orbitę, elektron ma

pewien określony stan energetyczny. Przejście elektronu z jednej dozwolonej

orbity na drugą wiąże się ze skokową zmianą jego energii (poziomy

energetyczne są nieciągłe, tzw. dyskretne). Możliwość zmiany energii
elektronu w wyniku przejścia z jednej orbity na drugą nie oznacza, że

elektron wchodzący w skład struktury atomowej pierwiastka, może zająć

dowolny poziom energetyczny.

Skokowa zmiana energii elektronu wskazuje na to, że poziomy dozwolone są

przedzielone poziomami zabronionymi. W atomie najwyższym z obsadzonych

poziomów energetycznych jest poziom elektronów walencyjnych.

Gdy przechodzimy od atomu pojedynczego do kryształu, utworzonego z

dużej liczby jednakowych atomów, na elektrony znajdujące się na orbitach

zewnętrznych zaczynają działać siły nie tylko jądra macierzystego, ale

również siły jąder atomów sąsiednich. Zajmiemy się obecnie tylko

elektronami walencyjnymi. Elektrony walencyjne atomów położonych blisko

siebie mogą zajmować określone stany położone nie na jednym poziomie

energetycznym, ale stany z całego tzw. pasma energetycznego z

zachowaniem zasady Pauliego.

W próbce kryształu pasmo

zawiera wiele blisko siebie

położonych poziomów

energetycznych:

 

Na rys. oznaczono elektrony
walencyjne biorące udział w
wiązaniu, znajdujące się w
paśmie walencyjnym. Do tego,
aby elektron z pasma
walencyjnego

Pasmo
przewodnictwa
Pasmo zabronione

Pasmo podstawowe

W

g

X

W

„przeskoczył” do przestrzeni międzywęzłowej, jest niezbędne dostarczenie
mu pewnej energii, którą oznaczamy przez ?W. W przestrzeni
międzywęzłowej elektron może zajmować stany w tzw. paśmie
przewodnictwa.
 

uproszczony model pasmowy półprzewodnika

 

Na rys. przedstawiono uproszczony model pasmowy półprzewodnika. W

procesie przewodzenia prądu w półprzewodnikach istotną rolę odgrywają

zatem trzy wymienione pasma energetyczne:

1). przewodnictwa

2). zabronione

3). walencyjne

W temperaturze zera bezwzględnego w półprzewodnikach wszystkie

poziomy energetyczne w paśmie walencyjnym są obsadzone elektronami

walencyjnymi, uczestniczącymi w procesie wiązań chemicznych. Natomiast

w paśmie przewodnictwa brak jest elektronów. Konduktywność

półprzewodnika jest więc w tej temperaturze równa zeru, gdyż w paśmie

przewodnictwa brak jest elektronów, a w paśmie walencyjnym wprawdzie są

elektrony, ale obsadzają wszystkie wolne miejsca. Ruch elektronów jest

niemożliwy.

Szerokość pasma zabronionego określa się ilością energii (w

elektronowoltach), jaką elektron musi uzyskać do „przeskoczenia” tego

pasma i przejścia z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa. Dla

półprzewodników energia ta w temperaturze normalnej wynosi ok. 0,5 :3eV.

W temperaturze normalnej (pokojowej) pasmo przewodnictwa jest

wypełnione przez elektrony swobodne, których ukierunkowany ruch jest

możliwy pod wpływem działania pola elektrycznego. Czysty german Ge ma w

tej temperaturze pasmo zabronione o szerokości 0,67 eV, a czysty krzem Si –

1,12eV.

Czyste półprzewodniki o budowie idealnej nazywamy półprzewodnikami

samoistnymi.

Każdy atom przez swoje elektrony walencyjne wiąże cztery sąsiednie atomy,

tworząc strukturę bardzo trwałą i elektrycznie obojętną. Uwolnienie

elektronów z wiązań wymaga dostarczenia energii równej co najmniej

szerokości pasma zabronionego. Jednym z rodzajów energii jest energia

cieplna. W miarę wzrostu temperatury kryształu, zwiększa się energia

elektronów i coraz więcej elektronów uzyskuje energię odpowiadającą

energii pasma przewodnictwa.

Po przejściu elektronów do pasma przewodnictwa, w paśmie walencyjnym

powstają wolne stany energetyczne, gdyż uwolniony z wiązań elektron

pozostawia puste miejsce w wiązaniu.

Puste miejsca powstające w poszczególnych stanach energetycznych mogą być

zajmowane przez sąsiednie elektrony z pasma walencyjnego. Pewna liczba elektronów

znajdujących się w paśmie walencyjnym może się więc przemieszczać poprzez puste

miejsca w tym paśmie, tworząc prąd elektryczny. Przemieszczające się, jak gdyby,

puste miejsca przyjęto nazywać dziurami. W półprzewodnikach prąd elektryczny jest

wywołany ruchem elektronów swobodnych i dziur, przy czym zdolność wytwarzania

prądu elektrycznego jest zależna od koncentracji elektronów swobodnych i dziur oraz

ich ukierunkowanego przemieszczenia się pod wpływem pola elektrycznego.

 

Koncentracja elektronów swobodnych, rozumiana jako liczba elektronów przypadająca

na jednostkę objętości, jest w półprzewodniku tysiące, a nawet miliony razy mniejsza

niż w metalu.

Tym można m.in. tłumaczyć różnice w wartości konduktywności półprzewodnika i

metalu.

 

Jednakże porównanie półprzewodnika i metalu wskazuje też na występowanie

znacznej różnicy, jeżeli chodzi o wpływ temperatury na konduktywność. Jak już wiemy,

w miarę wzrostu temperatury zwiększa się rezystancja przewodników, a więc

zmniejsza się ich konduktywność. Jest to wywołane zmniejszeniem się łatwości

poruszania się elektronów w sieci krystalicznej w miarę wzrostu temperatury.

 

W półprzewodnikach w miarę wzrostu temperatury ich konduktywność zwiększa się,

gdyż zwiększa się koncentracja elektronów swobodnych. W przewodnikach ilość

nośników nie zależy w zasadzie od temperatury.

Po doprowadzeniu pola elektrycznego do półprzewodnika samoistnego elektrony
swobodne znajdujące się w paśmie przewodnictwa tworzą prąd elektronowy. Ruch
elektronów walencyjnych w paśmie walencyjnym, polegający na wypełnieniu dziur,
możemy traktować jako ruch ładunków dodatnich; zwiemy go prądem dziurawym.

Przewodnictwo elektryczne półprzewodników samoistnych

charakteryzuje się :

- w temperaturze normalnej (pokojowej) zachodzi ono w wyniku

ruchu dziur i elektronów;

- istnieje taka sama liczba dziur jak elektronów, gdyż uwolnieniu z

wiązań jednego elektronu towarzyszy powstanie jednej dziury;

- prąd całkowity przewodzenia jest sumą prądu dziur i prądu

elektronów.

 

W praktyce oprócz omówionych półprzewodników samoistnych są

stosowane tzw. półprzewodniki niesamoistne. Półprzewodniki

niesamoistne, produkowane najczęściej na bazie germanu i krzemu,

powstają w wyniku wprowadzenia do ich sieci krystalicznej, atomów

pierwiastków 3- lub 5- wartościowych. Wprowadzenie tych

domieszek zwiększa przewodnictwo albo elektronowe, albo

dziurawe. Jest to wywołane tym, że wiązanie w sieci krystalicznej

atomów krzemu lub germanu, wymaga 4 elektronów walencyjnych, a

atom pierwiastka z V grupy ma 5 elektronów walencyjnych. Elektron

niebiorący udziału w wiązaniu, po otrzymaniu stosunkowo

niewielkiej energii przechodzi do pasma przewodnictwa.