3_05_Vedeni_v_polovodicich

látce. 

V  kovech  je  valenční  pás  zcela  zaplněn  a  ve  vodivostním  pásu  se  nachází  určitý  počet 
elektronů.  Právě  elektronům,  nacházejícím  se  ve  vodivostním  pásu,  lze  dodat  energii  k 
přechodu  na  ještě  vyšší  energetické  hladiny.  Usměrněný  pohyb  těchto  elektronů  pak 
představuje elektrický proud.  
 
Polovodiče a nevodiče (dielektrika) neobsahují ve vodivostním pásu volné elektrony, mohou 
se  do  něj  dostat  z  valenčního  pásu  pouze  tehdy,  přijmou-li  dostatečné  množství  energie.  Na 
Obr.  3.5.-3  je  pro  srovnání  znázorněna  pásová  struktura  vodiče,  nevodiče  a  polovodiče.  U 
polovodičů  vyvolává  vodivost  osvětlení,  zvýšená  teplota,  elektrické  pole  apod.  Jestliže 
dodáme čistému polovodiči vhodnou příměs, je možné vytvořit v zakázaném pásu dostatečně 
úzké příměsové pásy, které usnadňují přechod elektronů do vodivostního pásu.  
 
 

Obr. 3.5.-3 Srovnání pásové struktury a)vodiče, b) nevodiče, c) polovodiče. 

Mechanismus  vzniku  podmínek  pro  vedení  proudu  v  polovodiči  se  popisuje  obvykle  na 
příkladu  křemíku.  Každý  atom  křemíku  má  čtyři  valenční  elektrony,  které  spoluvytvářejí 
vazbu  s  valenčními  elektrony  čtyř  sousedních  atomů.  Pokud  by  se  teplota  křemíku  (obecně 
polovodiče)  pohybovala  blízko  absolutní  nuly,  choval  by  se  krystal  čistého  křemíku  jako 

438 

nevodič, neboť všechny elektrony by byly vázány k atomům (Obr. 3.5.-4a). Jestliže se teplota 
zvýší,  poruší  se  vazby  elektronů  k  atomům  a  ty  se  dostanou  do  vodivostního  pásu.  Místa,  v 
nichž  se  elektrony  před  uvolněním  nacházely,  se  nazývají  díry  a  přiřazuje  se  jim  "kladný 
elektrický náboj", neboť struktura atomu jako celek byla původně elektricky neutrální, kdežto 
po  uvolnění  elektronu  je  kladně  nabita.  Jak  elektrony,  tak  díry  se  mohou  v  látce  pohybovat 
(Obr.  3.5.-4b).  Neustále  dochází  ke  vzniku  a  rekombinaci  páru  volný  elektron-díra.  Páry 
elektron-díra  mohou  být  také  vytvořeny  bombardováním  polovodiče  vysokoenergetickými 
částicemi (např. protony, mezony