Какого типа будет проводимость германия, если к нему добавить в качестве примеси фосфор? цинк? калий?...

Германия (Ge) является полупроводником группы IV, и его проводимость может быть изменена добавлением примесей, что называется легированием. Тип проводимости зависит от того, какие элементы добавляются в качестве примесей:

1. Фосфор (P): Фосфор находится в группе V периодической таблицы, это значит, что у него на один внешний электрон больше, чем у германия. Добавление фосфора к германию создаёт избыток электронов, что приводит к появлению свободных носителей заряда, которые могут двигаться через полупроводник. Этот процесс называется донорным легированием, и в результате германия становится n-типа полупроводником. В этом случае основными носителями заряда являются электроны.

2. Цинк (Zn): Цинк находится в группе II, что означает, что у него на два электрона меньше на внешнем уровне по сравнению с германом. Когда цинк добавляется в германий, он создаёт вакансии (дыры), так как не хватает электронов для формирования всех необходимых ковалентных связей. Такой тип легирования называется акцепторным, и в результате германий становится p-типа полупроводником. Основными носителями заряда в этом случае являются дыры.

3. Калий (K): Калий находится в группе I, и это металл, который обычно не используется для легирования полупроводников типа германия, так как он не образует ковалентных связей, необходимых для создания полупроводниковой структуры. Однако в теории, добавление калия может также привести к донорному легированию, увеличивая количество свободных электронов. Однако стоит отметить, что практически калий редко используется для таких целей из-за своих химических и физических свойств.

Итак, в зависимости от добавляемой примеси, германий может быть либо n-типа (при добавлении фосфора), либо p-типа (при добавлении цинка), а калий, хотя теоретически может добавить электроны, на практике не используется для легирования германия.

Добавление фосфора в германий создаст полупроводниковый материал с типом проводимости p-типа, потому что фосфор является акцепторной примесью, образующей дополнительные «дырки» для электронной проводимости.

Добавление цинка, наоборот, приведет к образованию полупроводникового материала с типом проводимости n-типа, так как цинк является донорной примесью, образующей дополнительные электроны для проводимости.

Добавление калия также приведет к образованию полупроводникового материала с типом проводимости n-типа, так как калий также является донорной примесью, образующей дополнительные электроны для проводимости.

Итак, проводимость германия будет зависеть от типа примеси, добавленной к нему, и в данном случае она будет либо p-типа (фосфор), либо n-типа (цинк, калий).