Почему при нагревании резисторов из двух различных полупроводников их электрическое сопротивление изменяется по-разному, если при комнатной температуре они были одинаковыми?

1. а. В первом резисторе применен материал с большей шириной запрещённой зоны
2. б. Первый полупроводник p типа, а второй n типа
3. в. В первом резисторе применён материал с меньшей шириной запрещённой зоны
4. г. Во втором резисторе применен материал с меньшей шириной запрещённой зоны
5. е. Первый полупроводник n типа, а второй p типа

Физика 11 класс Полупроводники нагревание резисторов электрическое сопротивление полупроводники ширина запрещённой зоны p типа n типа Новый

Для понимания того, почему электрическое сопротивление различных полупроводников изменяется по-разному при нагревании, необходимо вспомнить некоторые основные принципы работы полупроводников и их зависимости от температуры.

Полупроводники имеют так называемую запрещённую зону, которая определяет, насколько легко электроны могут перейти из валентной зоны в зону проводимости. При нагревании полупроводника, энергия тепла может быть достаточной для того, чтобы электроны преодолели эту запрещённую зону и стали свободными носителями заряда, что влияет на проводимость.

Теперь давайте рассмотрим предложенные варианты:

• а. В первом резисторе применен материал с большей шириной запрещённой зоны. Это может привести к меньшему увеличению проводимости при нагревании, поскольку электронам потребуется больше энергии для преодоления этой зоны.
• б. Первый полупроводник p типа, а второй n типа. Тип полупроводника (p или n) влияет на концентрацию носителей заряда, но не на изменение сопротивления при нагревании.
• в. В первом резисторе применён материал с меньшей шириной запрещённой зоны. Это может привести к большему увеличению проводимости при нагревании, поскольку электроны легче переходят в зону проводимости.
• г. Во втором резисторе применен материал с меньшей шириной запрещённой зоны. Это также может объяснить, почему второй резистор будет иметь большее изменение сопротивления при нагревании.
• е. Первый полупроводник n типа, а второй p типа. Как и в варианте б, тип полупроводника сам по себе не объясняет разницу в изменении сопротивления при нагревании.

Из всего вышесказанного, наиболее вероятным объяснением является вариант в или г. Если первый резистор имеет меньшую ширину запрещённой зоны, то его проводимость будет увеличиваться больше при нагревании, чем у второго резистора с большей шириной запрещённой зоны. Таким образом, можно сказать, что изменение электрического сопротивления полупроводников при нагревании зависит от ширины запрещённой зоны и типа используемого материала.