В основе работы любого полупроводникового прибора лежит явление электропроводности твердых тел. Все существующие твердые тела можно разделить по удельной электропроводности на три класса: диэлектрики, проводники (металлы) и полупроводники, причем полупроводники занимают промежуточное положение между металлами и диэлектриками.
Основные различия между проводниками и полупроводниками:
1. С ростом температуры сопротивление чистых полупроводников уменьшается, а сопротивление металлов увеличивается.
2. При добавлении примесей сопротивление чистых полупроводников уменьшается, а сопротивление металлов увеличивается.
3. Полупроводники чувствительны к действию лучистой энергии: ее действие снижает сопротивление полупроводников.
Удельная электрическая проводимость твердого тела в общем случае определяется формулой:
, (1.1)
где q – заряд электрона,
n – концентрация свободных электронов в единице объема вещества,
m – подвижность электронов.
Подвижность электрона - это средняя дрейфовая скорость, приобретаемая электроном в поле единичной напряженности:
. (1.2)
Характерно, что проводимость полупроводников в основном зависит от концентрации носителей заряда, а проводимость металлов (проводников) в большей степени определяется подвижностью носителей заряда.