Да уж, постоянное напряжение! Говоря про электрический пробой твёрдых диэлектриков, мы имели в виду именно постоянное пробивное напряжение. В случае же переменного напряжения, диэлектрики и пробивать-то не надо — они прекрасно проводят переменный электрический ток с помощью волн зарядовых разбалансов. Более того: они его проводят прекраснее, чем металлы — ведь здесь не путаются под ногами свободные электроны, и нет потерь на джоулево тепло. Используя источник достаточно высокочастотного и достаточно высоковольтного напряжения, можно передавать «электрическую энергию» по чисто диэлектрическому проводу. Кто не верит — проверьте!
А мы пока окунёмся в ещё одну дивную область — учение о полупроводниках. Это — полный балдёж. Главное, полупроводниковые устройства работают! А теоретики бьются-бьются — да так и не понимают, как такое получается. Но, чтобы никто об этом не догадался, они нагромоздили мощные теоретические дебри — с капканами, ловушками, перешибающими хребет брёвнами и волчьими ямами. Чужак сунется — сильно пожалеет.
А всё — почему? Опыт подсказывает: происходящее в полупроводниках просто объясняется при допущении мобильных зарядов, которые остаются связанными — а при допущении только свободных зарядов, придётся множить маразм и доводить его до абсурда. Ох, как же благодарны теоретики опыту за эту подсказку! Без неё они могли докатиться до простых объяснений! Вот был бы позор на всю науку…
Короче, теоретики зарубили себе на носу: переносить электричество в полупроводниках могут только свободные носители заряда. В случае с металлами, вполне обходились балладами о свободных электронах. А, в случае с полупроводниками, пришлось пополнять балладный запас. Всё — из-за Холла, которого что-то торкнуло так, что он свой эффект открыл. Смотрите: направление тока через образец определяется внешней разностью потенциалов. Если ток создаётся отрицательными носителями, то в поперечном магнитном поле они сносятся к той же боковой грани образца, к которой сносятся и положительные носители, если ток создаётся ими. Поэтому холловская разность потенциалов однозначно говорит о знаке заряда доминирующих носителей. И оказалось, что в доброй половине полупроводниковых материалов доминируют носители положительного электричества. Шайтан какой-то!
Думали-думали теоретики, что же это за свободные носители положительного заряда, да так ничего и не придумали. Но, для порядка, они назвали этих носителей «дырками» и принялись развивать теорию электронно-дырочной проводимости. Спросим эту теорию — а, всё-таки, что такое «дырка»? Спой, светик, не стыдись! «Сначала я молчать хотела, — начнёт издалека эта теория. — Потом я к выводу пришла…» Короче, если пропустить рассказ про изгибы психики этой теории, то вывод поначалу был такой: дырка — это отсутствие внешнего электрона в атоме кристаллической решётки. Очаровательно! При виде дырочки, у электрончика в соседнем атоме глазёнки-то загораются, и он без разбега «легко перескакивает» в неё — позабыв, что в прежнем атоме его удерживала энергия связи. Ну, всё как у людей! Электроны тоже «кое-где у нас порой» чихают на высокую мораль. В результате цепочки таких аморалок (дурной пример-то заразителен), дырка способна перемещаться из атома в атом и мигрировать по образцу, подчиняясь внешним «полям». Складно? Да где там! Во-первых, здесь всё-таки движутся электроны — но так, как будто во встречном направлении движется положительный заряд. А ведь холловская методика одним пинком расшвыривает все эти «как будто», «как бы», «вроде бы». В холловской методике ток электричества одного знака никоим образом не сводится к противотоку электричества другого знака. Во-вторых — какие же это свободные носители, ваши «дырки», если они принципиально локализованы в атомах? «Потом я всё пересмотрела, — продолжает петь теория. — И вывод сделала иной…» Короче, если опять отбросить чешую и шелуху, то дырка — это незанятое электроном состояние в энергетической зоне. О, как! Во-первых, бессмысленно говорить о том, где такая дырка находится, ведь энергетическая зона «работает» во всём кристалле, и любое в ней состояние — тоже. Во-вторых, свободное квантовое состояние не обладает электрическим зарядом. Как переносится электричество беззарядовыми штучками, о локализации и движении которых говорить бессмысленно — это только больште теоретики понимают. Точнее, они делают вид, что понимают. А полупроводниковые устройства работают независимо от того, насколько сильно эти дяди щёки надувают.