Javy v polovodičoch - Elektronická učebnica

Peltierov jav - pohlcovanie alebo vyžarovanie tepla na prechode dvoch rozdielnych polovodičov alebo polovodiča a kovu pretekaným prúdom. Využíva sa k realizácii
polovodičových chladiacich článkov.

Seebeckov jav – vznik termoelektrického napätia v látke pozdĺž ktorej existuje teplotný gradient. Termoelektrické napätie ja dané súčtom kontaktového (kontakt potenciálov stýkajúcich sa materiálov) a objemového napätia ( vznikajúceho v dôsledku difúzie). Termoelektrické napätie pripadajúce naj jednotkový rozdiel teploty sa nazýva Seebeckov koeficient :  = U / (T2 – T1) kde U je termoelektrické napätie. Je spôsobený závislosťou stykového potenciálu (polo)vodiča na teplote. Napríklad v
polovodiči typu N sa teplom generované väčšinové nosiče pohybujú od teplého konca k studenému, čím na ňom vzniká záporný náboj. Spojením polovodičov P a N sa výsledné elektromotorické napätie zvýši. Používa sa najmä na meranie teplôt (termoelektrické články), zisťovaniu typu polovodiča a na priamu premenu tepelnej energie na elektrickú (termoelektrické generátory).

Thomsonov jav - odovzdávanie alebo odoberanie tepla látkou, ktorou prechádza elektrický prúd, ak v látke existuje gradient teploty. Teplotná závislosť odporu.

Kovy
V kovoch je iba jeden druh nosičov elektrického náboja – elektróny.So zmenou teploty sa objemová hustota nosičov elektrického náboja v kove nemení, ale mení sa pohyblivosť nosičov elektrického náboja a to preto, že v dôsledku narastania tepelných kmitov atómov mriežky sa zmenšuje stredná rýchlosť pohybu nosičov elektrického náboja. S narastajúcou teplotou preto klesá konduktivita a narastá rezistivita (merný odpor). V malých teplotných intervaloch je táto závislosť obyčajne lineárna, a preto pre teplotnú závislosť rezistivity môžeme písať

• ρ = ρ0 (1+α ΔT) , kde ρ0 [Ωm] je rezistivita pri vzťažnej teplote T0, α [K-1] je teplotný súčiniteľ odporu, ΔT [K, °C]=T-T0 je zmena teploty voči vzťažnej teplote T0.V dôsledku toho sa mení aj odpor vodiča podľa vzťahu R = R(1+α ΔT) 0 .
  

Polovodiče:
V polovodičoch sú dva druhy nosičov elektrického náboja: kladné: - diery, záporné: - elektróny. S narastajúcou teplotou sa ich pohyblivosť mení len málo, ale ich koncentrácia exponenciálne rastie podľa vzťahu

• n = Aexp{− ΔW /(kT)}, kde A [m-3] - materiálová konštanta, k = 1,38.10-23 J K-1 - Boltzmannova konštanta,ΔW [J] - aktivačná energia, t.j. energia potrebná na prechod nosiča náboja z valenčného do vodivostného pásma. Elektrická vodivosť polovodiča sa preto s teplotou mení podľa vzťahu σ(T)= qμ(T)Aexp{− ΔW /(kT)} pričom teplotná závislosť pohyblivosti nosičov μ je oproti teplotnej závislosti ich koncentrácie n zanedbateľná, takže σ = qμAexp{− ΔW /(kT)}.