пов'язаному з дією світла на матеріали, можна віднести фотоефект. Вперше це явище відкрив у I половині XIX в. А.С. Беккерель. Сутність його спостережень зводилася до того, що два однакових електрода, поміщені в одному електроліті при однакових умовах, виявляли різницю потенціалів, коли на один з них направляли потік світла.
У 1887 р. Герц помітив подібне ж явище в газовому середовищі. Він встановив, що ультрафіолетове світло, яке випромінюється однієї іскрою, полегшує проходження розряду в сусідньому іскровому проміжку, якщо при цьому висвітлюється негативний електрод. Спостереження Герца, вивчене потім А.Г. Столєтова, привело до відкриття фотоелектричногоефекту, що полягає в випущенні тілами негативного електрики під впливом світла.
У радіотехніці спочатку знайшли застосування деякі оксиди, у Зокрема кристали цинкіту і халькопирита. Було виявлено, що вони володіють властивістю випрямляти електричний струм. Це дозволило застосовувати їх для детектування радіосигналів - відділення струму звукової частоти від несучих сигналів. У перших аматорських радіоприймачах початку XX в. для детектування використовувалися справжні напівпровідники. Але звернення з ними вимагало великих зусиль. Для прийому сигналів вимагалося потрапити тонкою голкою в певну точку на кристалі. Це було ціле мистецтво і ті, хто їм володів, цінувалися на вагу золота. Заміна кристалів лампами значно спростила роботу радистів.
Низька надійність роботи радіопристроїв з великою кількістю вакуумних електронних ламп на початку 20-х років XX в. змусила згадати, що кристалічний детектор, подібний углесталістому детектору О.С. Попова, володіє не менш широкими можливостями, ніж електронна лампа. У 1922 р. співробітник Нижегородської радіолабораторії О.В. Лосєв виявив можливість отримання незатухаючих коливань за допомогою напівпровідникового кристалічного діода. Свій прилад Лосєв назвав крістодіном. На його основі вчений створив різні напівпровідникові підсилювачі для радіоприймачів.
Багато хто передрікав, що кристали з часом займуть місце вакуумних ламп. Але в 1920-1930-і рр.. цього не сталося. Лампи задовольняли тодішні запити, поступово розкривалися їхні нові переваги і можливості.
А напівпровідникові кристали в той час лише почали вивчати, технологи не мали можливості виробляти чисті, позбавлені домішок кристали. Багато років фізики досліджували процеси, які у напівпровідниках на рівні мікроструктури, і на основі цих досліджень намагалися пояснювати їх властивості. Виявилося, що так само, як і в ізоляторах, у напівпровідниках всі електрони міцно пов'язані з атомами. Але цей зв'язок не міцна, і при нагріванні або під дією світла деяким електронам вдається вирватися з тяжіння атомів. З появою вільних електронів електрична провідність напівпровідників різко зростає.
На відміну від провідників, носіями струму в напівпровідниках можуть бути не тільки електрони, а й В«діркиВ» - місця на орбіті позитивно заряджених частинок - іонів, що утворилися після втрати електрона. Позитивний заряд цих частинок прагне захопити відсутній електрон у одного з сусідніх атомів. Таким чином, В«діркаВ» подорожує по напівпровідника, переходячи від атома до атома. Разом з нею подорожує і позитивний заряд, рівний по значенням негативному заряду електрона.
Один і той же напівпровідник може володіти або електронною, або доречнийпровідністю. Все залежить від хімічного складу введених в нього домішок. Так, невелика добавка в германій домішок, багатих електронами, наприклад миш'яку чи сурми, дозволяє отримати напівпровідник з електронною провідністю, так званий напівпровідник n-типу (від лат. negativus - негативний). Добавка ж алюмінію, галію або індію призводить до надлишку В«дірокВ» і утворення доречний провідності. Такі провідники називаються провідниками р-типу (від лат. positivus - позитивний).
Розвиток напівпровідників у 20-30-і рр.. минулого століття дозволило створити напівпровідникові прилади, термоелектрогенератори, сегнетоелектрічеськие і фотоелектричні прилади.
У 1929 р. радянський вчений А.Ф. Іоффе висловив думку про можливості отримання за допомогою термоелектричного генератора з напівпровідників електроенергії з ККД в 2,5-4%. Вже в 1940-194.1 рр.. в Радянському Союзі були отримані напівпровідникові термоелементи з ККД в 3% . p> У другій половині 20-х рр.. XX в. були створені тверді випрямлячі змінного струму, що представляли собою окислену мідну пластинку. Пізніше їх почали робити з селену. Серйозним недоліком перших твердих випрямлячів були великі теплові втрати. Використання нових речовин, у Зокрема германію, дозволило різко їх знизити. Були створені дослідні зразки випрямлячів змінного струму з германію та аналогічних напівпровідникових матеріалів з ККД до 98-99%. Напівпровідникові випрямлячі зручні в експлуатації, оскільки вони мініатюрні і міцні, не вимагають струму розжарення, споживають небагато енергії і довговічні.
...
