Почему увеличивается сопротивление полупроводника при его охлаждении? Выберите правильное утверждение. А. Уменьшается время свободного пробега заряженных частиц. Б. Уменьшается число свободных зарядов. В. Уменьшается интенсивность колебательного движения заряженных частиц. Г. Изменяются межатомные расстояния. Д.Среди ответов А-Г нет верного.

Правильный ответ — Б. Уменьшается число свободных зарядов.

Вот почему:

Полупроводники отличаются от металлов тем, что проводимость в них обеспечивается свободными носителями заряда — электронами и дырками. При нормальной температуре часть электронов из валентной зоны получает достаточно энергии, чтобы перейти в проводящую зону, создавая свободные заряды.

Когда полупроводник охлаждается:

1. Тепловая энергия уменьшается, и всё меньше электронов имеет достаточно энергии для перехода в проводящую зону.

2. Число свободных носителей заряда падает, поэтому уменьшается проводимость. Поскольку сопротивление обратно пропорционально проводимости, сопротивление растет.

Остальные варианты не объясняют этот эффект:

• А. Время свободного пробега в чистых полупроводниках на самом деле может увеличиваться при охлаждении, так как уменьшается тепловое рассеяние на фононах.

• В. Интенсивность колебательного движения (тепловое движение) уменьшается, но это увеличивает подвижность носителей, а не сопротивление.

• Г. Межатомные расстояния изменяются очень мало и не оказывают существенного влияния на проводимость в диапазоне обычных температур.

Таким образом, ключевой фактор роста сопротивления полупроводника при охлаждении — уменьшение числа свободных носителей заряда.