X'inhu semikonduttur? semikondutturi reżistenza

X'inhu materjal semikonduttur? X'inhuma l-karatteristiċi tiegħu? X'inhu l-fiżika ta 'semikondutturi? Peress li huma mibnija? X'inhu l-konduttività ta 'semikondutturi? X'inhuma l-attributi fiżiċi li jippossjedu?

X'inhu imsejħa semikondutturi?

Hija tirreferi għal kristallina materjali li ma jwettqux l-elettriku hekk ukoll, kif jagħmlu metalli. Madankollu din iċ-ċifra hija aħjar minn huma iżolaturi. Dawn il-karatteristiċi huma minħabba l-għadd ta 'trasportaturi mobbli. Jekk nikkunsidraw, b'mod ġenerali, teżisti rabta qawwija għall-nuklei. Madankollu, meta jingħata fi kondutturi diversi atomi, per eżempju, antimonju, li għandha eċċess ta 'elettroni, din il-pożizzjoni se jiġi kkoreġut. Meta jintużaw indju elementi li jkun fih ċarġ pożittiv ppreparati. Kollha dawn il-proprjetajiet huma użati b'mod wiesa 'transisters - apparati speċjali, li jistgħu jżidu, blokk jew jgħaddu kurrent f'direzzjoni waħda biss. Jekk inqisu li l-element tat-tip NPN, jista 'jiġi osservat b'mod konsiderevoli isaħħaħ ir-rwol li huwa partikolarment importanti fit-trasmissjoni ta' sinjali dgħajfa.

karatteristiċi tad-disinn li għandhom elettrikament semi-kondutturi

Kondutturi għandhom ħafna ta 'elettroni ħielsa. Insulaturi kienu bilkemm ikollhom. Semikondutturi u wkoll fihom ċertu ammont ta 'elettroni ħielsa u jgħaddi b'ċarġ pożittiv, li huma lesti li jaċċettaw il-partiċelli liberat. U aktar importanti - dawn kollha mwettqa kurrent elettriku. Kkunsidrati qabel tat-tip NPN transister - ma jkunx possibbli element semikondutturi wieħed. Allura, hemm aktar PNP-transisters u diodes.

Jekk nitkellmu dwar l-aħħar qosor, huwa element li jista 'jittrasmettu sinjali f'direzzjoni waħda biss. Ukoll, il-dajowd jistgħu jikkonvertu AC għal DC. X'inhu l-mekkaniżmu ta 'dan it-trasformazzjoni? U għaliex jiċċaqlaq f'direzzjoni waħda biss? Irrispettivament ta 'fejn hemm ftit kurrenti, elettroni u l-lakuni jistgħu jew iferrxu, jew imorru quddiem. Fl-ewwel każ minħabba l-provvista akbar għalf distanza hi interrotta, u għalhekk huma trasmessi trasportaturi vultaġġ negattiv f'direzzjoni waħda biss, jiġifieri l-konduttività ta 'semikondutturi huwa unilaterali. Wara kollox, l-kurrent tista 'tintbagħat biss jekk il-partiċelli kostitwenti ikunu mill-qrib. U dan huwa possibbli biss jekk il-provvista tal-kurrent fuq naħa waħda. Dawn huma jeżistu t-tipi ta 'semikondutturi u huma użati fil-mument.

istruttura medda

proprjetajiet elettriċi u ottiċi ta 'kondutturi assoċjati mal-fatt li, meta timla l-livelli ta' enerġija ta 'elettroni huma separati mill-istati possibbli ta' l-bandgap. Liema huma karatteristiċi tagħha? Il-fatt li m'hemm l-ebda livelli ta 'enerġija bandgap. B'impuritajiet u difetti strutturali li jistgħu jiġu mibdula. medda sħiħa ogħla tissejjaħ valenza. Segwita minn riżoluzzjoni, iżda vojta. Huwa sejjaħ l-faxxa konduzzjoni. Fiżika ta 'semikondutturi - suġġett interessanti ħafna, u fil-qafas tal-Artikolu ma jkunx kopert ukoll.

istat ta 'l-elettroni

Hija tuża kunċetti bħan-numru tal-medda permessa u l kważi-momentum. L-istruttura hija determinata mill-ewwel dispersjoni. Hu jgħid li fuqha taffettwa l-dipendenza enerġetika tal-quasimomentum. Għalhekk, jekk il-faxxa valenza huwa kompletament mimlija minn elettroni (li magħhom hemm ħlas semikonduttur), nistgħu ngħidu li m'hemmx excitations elementari. Jekk għal xi raġuni, il-partiċelli huma le, dan ifisser li hemm quasiparticle b'positive charge - jgħaddu jew toqba. Dawn huma l-trasportaturi ta 'ċarġ fil-semikondutturi fil-faxxa valenza.

żona jiddeġenera

L-istrixxa valenza fil-konduttur tipika hija jiddeġenera b'sitt darbiet. Dan huwa minbarra l-interazzjoni spin-orbita u biss meta l-momentum kristall huwa żero. Dan jista 'jixxaqqaq taħt l-istess kundizzjoni għall-medda jiddeġenera doppjament u erba' darbiet. L-ispazjar enerġija bejniethom huwa msejjaħ l-enerġija tal-qsim spin-orbita.

Impuritajiet u difetti fil semikondutturi

Huma jistgħu jkunu elettrikament inattivi jew attiva. Uża l-ewwel jippermettilek li tikseb fil semikondutturi responsabbli pożittiv jew negattiv, li jistgħu jiġu kkumpensati mill-emerġenza ta 'toqba fil-faxxa valenza jew elettron fil-faxxa konduzzjoni. impuritajiet inattivi huma newtrali, u dawn ikollhom influwenza relattivament ftit fuq il-proprjetajiet elettroniċi. Barra minn hekk, ħafna drabi tista 'jkun ta' importanza huwa l-valenza minnhom għandhom atomi li jieħdu sehem fil-proċess ta 'trasferiment ħlas, u l-istruttura tal l kannizzata kristall.

Jiddependi mit-tip u l-ammont ta 'impuritajiet jistgħu jinbidlu u l-proporzjon bejn in-numru ta' toqob u elettroni. Għalhekk, materjali semikondutturi għandhom dejjem ikunu magħżula bir-reqqa biex jintlaħaq ir-riżultat mixtieq. Dan hija preċeduta minn numru kbir ta 'kalkoli, u sussegwentement l-esperimenti. Partiċelli li ħafna msejħa trasportaturi maġġoranza, huma minoranza.

introduzzjoni dożat ta 'impuritajiet fil-mezz semikondutturi jippermetti li jinkiseb l-proprjetajiet mixtieqa. Difetti fil Semikondutturi tista 'wkoll tkun kondizzjoni elettriku inattivi jew attiva. Importanti hawnhekk huwa l-dislokazzjoni, atomu interstizjali u vakanza. kondutturi Likwidu u noncrystalline jirreaġixxu impuritajiet differenti minn kristallin. In-nuqqas ta 'struttura riġida eventwalment tirriżulta dak mċaqalqa l-atomu takkwista valenza differenti. Dan se jkun differenti minn dak li miegħu kien oriġinarjament imbues rabtiet tagħhom. Atom isir mingħajr profitt li jagħti jew iwaħħlu l-elettron. F'każ bħal dan, din issir inattivi u, għalhekk, il-semikondutturi impurità ikollhom iċ-ċansijiet akbar ta 'falliment. Dan iwassal għall-fatt li huwa impossibbli li tibdel it-tip konduttività permezz doping u biex joħolqu, per eżempju, p n-junction.

Xi semikondutturi amorfu jistgħu jibdlu l-proprjetajiet elettroniċi tagħhom taħt l-influwenza tad-doping. Iżda tittratta magħhom, fi grad wisq inqas milli kristallin. Sensittività għad doping elementi amorfu tista 'tittejjeb bl-ipproċessar ta. Fl-aħħarnett, għandu jingħad li minħabba l-semikondutturi twal u diffiċli impurità xogħol xorta waħda fiha numru ta 'karatteristiċi b'riżultati tajbin.

Statistika tal elettroni fil-semikondutturi

Meta jkun hemm f'ekwilibriju termodinamiku, in-numru ta 'toqob u elettroni huwa determinat esklussivament mit-temperatura tal-parametri istruttura medda u l-konċentrazzjoni ta' impuritajiet attivi elettriku. Meta l-proporzjon huwa kkalkulat, huwa maħsub li wħud mill-partiċelli se jkun fil-medda konduzzjoni (fil-livell jaċċettah jew donatur). Huwa wkoll jittieħed in kunsiderazzjoni l-fatt li l-parti tista 'tħalli t-territorju tal-valenza, u hemm huma ffurmati lakuni.

konduttività

Fil semikondutturi, minbarra elettroni bħala trasportaturi ta 'ċarġ jista' jwettaq u jonji. Iżda konduttività elettrika tagħhom f'ħafna każijiet negliġibbli. L-unika superprovodniki joniċi jistgħu jikkawżaw eċċezzjoni. Il semikondutturi huma tlieta mekkaniżmu ewlieni trasferiment elettron:

1. -Żona prinċipali. F'dan il-każ, l-elettroni fil-mozzjoni minħabba l-bidla fl-enerġija tagħha fi ħdan żona permessa.
2. Hopping trasport ta 'stati lokalizzati.
3. Polaron.

exciton

-Toqba u l-elettroni jistgħu jiffurmaw stat marbuta. Huwa sejjaħ Wannier-Mott. F'dan il-każ l-enerġija foton, li jikkorrispondi għal vantaġġ assorbiment taqa 'fuq il-kobor tar-riżoluzzjoni akkoppjar. Bil suffiċjenti intensità tad-dawl fil semikondutturi jistgħu jiffurmaw ammont sinifikanti ta 'excitons. Ma 'żieda fl jikkondensa konċentrazzjoni u l-forma likwida elettroni-toqba tagħhom.

Il-wiċċ tal-semikondutturi

Dawn il-kliem jindikaw diversi saffi atomika, li jinsabu ħdejn il-konfini tal-mezz. proprjetajiet tal-wiċċ differenti mill-massa. Il-preżenza ta 'dawn saffi pawżi simetrija translazzjonali tal-kristall. Dan iwassal għall-hekk imsejħa istati wiċċ u polaritons. Iżvilupp tal-tema tal-aħħar, għandhom ikunu aktar li tgħid u dwar l-spin u mewġ vibrational. Minħabba l-attività kimika tagħha ħabi saff tal-wiċċ mikroskopika barra ta 'molekuli jew atomi li ġew assorbiti mill-ambjent. Huma jiddeterminaw ukoll il-proprjetajiet tal-saffi atomika ftit. Fortunatament, il-ħolqien ta 'teknoloġija vakwu ultra-għolja, li fiha huma komponenti semikondutturi, jippermetti li jinkiseb u jinżamm għal bosta sigħat, wiċċ nadif, li taffettwa b'mod pożittiv il-kwalità tal-prodotti.

Semikundutturi. Temperatura taffettwa l-reżistenza

Meta t-temperatura taż-żidiet tal-metall, u jżid ir-reżistenza tagħhom. Bl semikondutturi, l-oppost huwa veru - taħt l-istess kondizzjonijiet, din l-għażla se jonqos. Il-punt hawnhekk huwa li l-konduttività elettrika fi kwalunkwe materjal (u din il-karatteristika proporzjonalment invers għall-reżistenza) tiddependi fuq jekk il-ħlas trasportaturi attwali huma, fuq il-veloċità tal-moviment fil-kamp elettriku, u minn fosthom f'volum unità tal-materja.

L-elementi semikondutturi iżid it-temperatura iżid il-konċentrazzjoni ta 'partiċelli, u b'hekk tiżdied il-konduttività termali u r-reżistenza jonqos. Tista 'tiċċekkja dan fil-preżenza ta' sempliċi fiżiċista sett żgħażagħ u l-materjal meħtieġ - silikon jew ġermanju, ukoll jistgħu jittieħdu u jkunu magħmula minn semikonduttur minnhom. Żieda fit-temperatura se tnaqqas ir-reżistenza tagħhom. Biex jivverifikaw dan, għandek bżonn li stock up fuq l-istrumenti tal-kejl li se tara l-bidliet. Dan huwa ġeneralment il-każ. Ejja nħarsu lejn koppja ta embodiments speċifiċi.

Reżistenza u jonizzazzjoni elettrostatiċi

Dan huwa dovut għall tunnelling ta 'elettroni li jgħaddu minn barriera dejqa ħafna li tipprovdi madwar 100 mill mikrometru. Huwa jinsab bejn it-truf tal-faxex tal-enerġija. dehra tiegħu hija possibbli biss meta liwi meded enerġija, li jseħħ biss taħt l-influwenza ta 'kamp elettriku qawwi. Ladarba tunnelling iseħħ (li hu effett mekkaniku satis), l-elettroni jgħaddu mill-barriera potenzjali huwa dejjaq, u dan ma jbiddilx l-enerġija tagħhom. Dan jinvolvi żieda fil-konċentrazzjoni ta 'trasportaturi ta' ċarġijiet, u fiż-żewġ żoni: l-konduzzjoni u valenza. Jekk il-proċess huwa li tiżviluppa l-jonizzazzjoni elettrostatiċi, jista 'jkun hemm tqassim tal-mina semikondutturi. Matul dan il-proċess se jibdlu l-reżistenza tal-semikondutturi. Huwa riversibbli, u hekk kif il-kamp elettriku huwa mitfi, il-proċessi kollha jiġu rrestawrati.

Reżistenza u l-impatt jonizzazzjoni

F'dan il-każ, it-toqob u l-elettroni huma aċċellerati sakemm ttestjati passaġġ liberu taħt l-influwenza ta 'kamp elettriku qawwi għall-valuri li jikkontribwixxu għall jonizzazzjoni ta' l-atomi u l-qsim ta 'wieħed mill-rabtiet kovalenti (primarji jew impurità atomu). jonizzazzjoni bl-impatt iseħħ bħal valanga u valanga trasportaturi ta 'ċarġijiet jimmultiplikaw. Għalhekk il-toqob maħluqa ġodda u elettroni aċċellerati mill-kurrent elettriku. Il-valur attwali fir-riżultat finali huwa mmultiplikat b'koeffiċjent ta 'jonizzazzjoni bl-impatt, li huwa n-numru ta' pari elettron-toqba li huma ffurmati fuq waħda mill-segment passaġġ trasportatur ħlas. L-iżvilupp ta 'dan il-proċess eventwalment iwassal għal tqassim valanga semikondutturi. Ir-reżistenza ta 'semikondutturi qed tinbidel ukoll, iżda, bħal fil-każ ta' tqassim mina, riversibbli.

L-użu ta 'semikondutturi fil-prattika

L-importanza partikolari ta 'dawn l-elementi, għandu jiġi mfakkar teknoloġija tal-kompjuter. Kważi l-ebda dubju li inti ma tkunx interessati fil-kwistjoni ta 'x'inhu l-semikondutturi, jekk mhux l-xewqa li b'mod indipendenti jgħollu s-suġġett bl-użu tagħhom. Huwa impossibbli li wieħed jimmaġina l-ħidma ta 'refriġeraturi moderni, settijiet tat-televiżjoni, monitors tal-kompjuter mingħajr semikondutturi. ma jistax jgħaddi mingħajrhom, u l-inġinerija tal-karozzi avvanzati. Huma wkoll użati fl-avjazzjoni u l-ispazju teknoloġija. Jifhmu dak semikondutturi huma, kemm huma importanti? Naturalment, ma nistgħux ngħidu li huwa biss l-elementi essenzjali ta 'ċivilizzazzjoni tagħna, iżda jissottovalutaw wkoll minnhom ma jkunx jiswa.

L-użu ta 'semikondutturi fil-prattika, minħabba aktar u numru ta' fatturi, fosthom il mifrux tal-materjali li minnhom huma magħmula, u l-faċilità ta 'proċessar u biex jinkiseb ir-riżultat mixtieq, u l-karatteristiċi tekniċi oħra li jagħmlu l-għażla tax-xjenzati li ħadmu fuq l-apparat elettroniku, waqfet minnhom.

konklużjoni

Aħna eżaminati fid-dettall liema semikondutturi, u kif jaħdmu. Il-bażi ta 'reżistenza tagħhom stabbiliti proċessi fiżiċi u kimiċi kumplessi. U inti tista 'avviż li l-fatti ma jagħtux kif deskritt fl-Artikolu nifhem li dawn semikondutturi, għas-sempliċi raġuni li x-xjenza lanqas biss studjat-pekuljaretajiet tal-ħidma tagħhom għall-aħħar. Imma nafu proprjetajiet u l-karatteristiċi bażiċi tagħhom, li jippermettu magħna biex ipoġġihom fil-prattika. Għalhekk, inti tista 'tfittex għal materjali u semikondutturi għall-esperimentazzjoni magħhom, u oqgħod attent. Min jaf, forsi fil inti Slumber riċerkatur kbira?!