poluvodič, čisti

poluvodič, čisti, intrinsični poluvodič (engl. intrinsic semiconductor; njem. Reinhalbleiter, nichtdotierter Halbleiter; rus. чистый полупроводник), monokristalni poluvodički materijal građen samo od matičnih atoma. Teorijski nema atoma primjesa, a zapravo ih ima u zanemarivo maloj koncentraciji. Mogu biti jednostavni poluvodiči (npr. germanij, Ge, i silicij, Si), ili složeni (npr. → galijev arsenid, GaAs, i indijev fosfid, InP). Koncentracije pokretnih nosilaca naboja, elektrona n i šupljina p, nastaju ionizacijom atoma poluvodiča i međusobno su jednake, tj. n = p = n_i = p_i, a određene su izrazom:

\[n_i=C\cdot T^\frac32\,{\rm exp}\left(-\frac{E_{\rm G}(T)}{2k\cdot T}\right),\]

gdje je E_G(T) širina zabranjenoga pojasa poluvodiča, k Boltzmannova konstanta, T termodinamička temperatura, a C konstanta ovisna o poluvodiču. Ionizacija atoma poluvodiča nastaje prelaskom elektrona iz valentnoga pojasa u vodljivi pojas (→ poluvodički energijski dijagram). Intrinsična koncentracija raste s temperaturom, te posljedično i el. provodnost, pa el. svojstva ovise samo o matičnim atomima. Dodavanjem primjesa nadzirano se povećava el. provodnost. Tako nastaju ekstrinsični ili dotirani poluvodiči. → poluvodič, → poluvodič, složeni, → provodnost, električna