Ki sa ki se yon semi-conducteurs? rezistans semi-conducteurs

Ki sa ki se yon materyèl semi-conducteurs? Ki sa ki karakteristik li yo? Ki sa ki se fizik yo nan smikondukteur? Kòm yo yo bati? Ki sa ki se konduktiviti nan smikondukteur? Ki sa ki atribi fizik yo yo posede?

Ki sa ki se rele smikondukteur?

Li refere a cristalline materyèl ki pa fè elektrisite sa byen, menm jan fè metal. Men, figi sa a se pi bon pase yo izolan. Karakteristik sa yo se akòz nimewo a nan transpòtè mobil. Si nou konsidere, an jeneral, gen egziste yon atachman fò yo nwayo a. Sepandan, lè administre nan yon kondiktè plizyè atòm, pou egzanp, Antimony, ki te gen yon eksè de elektwon, pozisyon sa a yo pral korije. Lè w ap itilize Endyòm prepare eleman ak yon chaj pozitif. Tout pwopriyete sa yo yo lajman ki itilize nan tranzistò - aparèy espesyal, ki ka amelyore, blòk oswa pase yon aktyèl la nan yon direksyon sèlman. Si nou konsidere eleman ki NPN-kalite, li ka obsève konsiderableman ranfòse wòl a ki se patikilyèman enpòtan nan transmisyon maladi a nan siyal fèb.

karakteristik konsepsyon ki gen elektrik semi-Worcester

Worcester gen yon anpil nan elektwon gratis. Izolan yo te diman genyen. Smikondukteur ak tou gen yon sèten kantite elektwon gratis epi pase ak yon chaj pozitif, ki se pare yo aksepte patikil yo libere. Ak pi enpòtan - yo tout te pote yon kouran elektrik. Konsidere kòm deja NPN-kalite tranzistò - pa posib sèl eleman semi-conducteurs. Se konsa, gen plis PNP-tranzistò ak diodes.

Si nou pale sou dènye kout la, li se yon eleman ki ka transmèt siyal nan yon direksyon sèlman. Epitou, dyòd a jonksyon a ka konvèti AC nan DC. Ki sa ki se mekanis a nan sa a transfòmasyon? Epi poukisa l ap deplase nan yon direksyon sèlman? Kèlkeswa kote ki gen yon kounye a, elektwon ak twou vid ki genyen ka oswa dispèse, oswa ale pi devan. Nan pwemye ka a akòz se ogmante rezèv la distans manje koupe, se poutèt sa yo transmèt transpòtè negatif vòltaj nan yon sèl direksyon, dir konduktiviti nan smikondukteur se inilateral. Apre yo tout, ka aktyèl la dwe transmèt sèlman si patikil yo fòme yo fèmen pa. Lè sa a se posib sèlman si rezèv nan kounye a sou men nan yon sèl. Sa yo se kalite mouvman yo ak semi-conducteurs egziste ak yo te itilize nan moman an.

estrikti bann

pwopriyete elektrik ak optik nan Worcester ki asosye ak lefèt ke, lè ranpli nivo yo enèji nan elektwon yo separe soti nan eta yo posib pou bandgap la. Ki sa ki karakteristik li? Lefèt ke pa gen okenn nivo bandgap enèji. Avèk enpurte ak domaj estriktirèl li kapab chanje. se pi wo bann plen rele valence. Ki te swiv pa yon rezolisyon, men vid. Li te rele gwoup la kondiksyon. Fizik nan smikondukteur - yon sijè trè enteresan, ak nan fondasyon an nan atik li se byen kouvri.

eta de elektwon yo

Li itilize konsèp tankou nimewo a nan lame li a pèmèt, epi kazi-momantòm lan. Se estrikti a detèmine pa dispèsyon a an premye. Li di konsa ke sou li afekte depandans nan enèji nan quasimomentum la. Se konsa, si se gwoup la valence plen nèt pa elektwon (ki pote yon chaj nan yon semi-conducteurs), nou di ke pa gen okenn èksitasyon primè. Si pou kèk rezon, patikil yo pa, sa vle di ke gen yon quasiparticle pozitivman chaje - pase oswa twou. Yo se transpòtè yo chaj nan smikondukteur nan fanfa a valence.

bonjan zòn

Gwoup la valence nan yon kondiktè tipik se sèkstupl bonjan. Sa a se eksepte entèraksyon an vire-òbit epi sèlman lè momantòm lan ki te kristal se zewo. Li kapab tonbe damou anba kondisyon an menm pou gwoup la bonjan doubl ak quadruple. se espas nan enèji ant yo rele enèji a nan divize an vire-òbit.

Enpurte ak domaj nan smikondukteur

Yo ka elektrik ki inaktif oswa aktif. Lè l sèvi avèk premye a pèmèt ou jwenn nan smikondukteur pozitif oswa negatif chaj, ki ka konpanse nan Aparisyon nan yon twou nan gwoup la valence oswa yon elèktron nan fanfa a kondiksyon. enpurte Inaktif yo net, epi yo gen relativman ti kras enfliyans sou pwopriyete yo elektwonik. Anplis, li kapab souvan ki gen enpòtans se valence nan nan yo ki gen atòm ki pran pati nan pwosesis la transfè chaj, ak estrikti a nan lasi a kristal.

Depann sou kalite a ak kantite lajan pou enpurte ka chanje ak rapò ki genyen ant kantite twou ak elektwon. Se poutèt sa, materyèl semi-conducteurs ta dwe toujou ak anpil atansyon chwazi yo reyalize rezilta a vle. Sa a se anvan pa yon gwo kantite kalkil, ak imedyatman eksperyans yo. Patikil ki pi fò rele majorite transpòtè, yo minorite yo.

Doze entwodiksyon nan enpurte nan aparèy la semi-conducteurs pèmèt yo jwenn pwopriyete yo vle. Domaj nan Semiconductors pouvwa tou asire inaktif oswa aktif kondisyon elektrik. Enpòtan isit la se debwatman a, entèrstisyal atòm ak yon pòs vid. Worcester likid ak noncrystalline reyaji yon fason diferan pase enpurte cristalline. Mank nan yon estrikti rijid evantyèlman rezilta yo nan sa te deplase atòm nan achte yon valence diferan. Li pral diferan soti nan yon la ak ki li te orijinèlman imbues lyen yo. Atom vin rantabilite bay oswa tache elèktron an. Nan ka sa a, li vin inaktif, epi, Se poutèt sa, semi-conducteurs yo malpwòpte gen pi gwo chans pou echèk. Sa a kondwi a lefèt ke li enposib chanje kalite a konduktiviti nan dopan ak yo kreye, pou egzanp, p-n-junction.

Gen kèk smikondukteur amorphe ka chanje pwopriyete elektwonik yo ki anba enfliyans a dopan. Men, li trete yo nan yon limit anpil pi piti pase cristalline. ka sansiblite dopan eleman amorphe dwe amelyore pa pwosesis. Alafen, li ta dwe mansyone ke akòz smikondukteur yo long epi yo ka difisil travay malpwòpte kanmenm prezante yon nimewo nan karakteristik ak bon rezilta yo.

Estatistik nan elektwon nan semi-conducteurs a

Lè gen yon ekilib Thermodynamic, se ki kantite twou ak elektwon detèmine sèlman avèk tanperati a nan estrikti bann paramèt yo ak konsantrasyon nan enpurte elektrik aktif. Lè yo rapò a kalkile, li se kwè ke kèk nan patikil yo pral nan gwoup la kondiksyon (nan aksèpteur oswa donatè nivo a). Se tou te pran an kont lefèt ke pati nan ka kite teritwa a nan valence a, epi gen yo te fòme twou vid ki genyen.

konduktiviti

Nan smikondukteur, san konte elektwon kòm transpòtè chaj ka fè ak iyon. Men, konduktiviti elektrik yo nan pifò ka yo neglijab. sèlman superprovodniki nan iyonik kapab lakòz yon eksepsyon. smikondukteur yo se twa prensipal mekanis transfè elèktron:

1. Zòn nan prensipal la. Nan ka sa a, elektwon yo nan mouvman akòz chanjman an nan enèji li yo nan lespas yon zòn pèmèt.
2. So transpò nan lokalize eta yo.
3. Polaron.

èksiton

twou a ak elèktron la pouvwa fòme yon eta mare. Li te rele Wannier-Mott. Nan ka sa a enèji nan fotonik, ki koresponn ak yon kwen absòpsyon tonbe sou grandè a nan rezolisyon an kouti. Avèk ase entansite nan limyè nan smikondukteur ka fòme yon kantite siyifikatif èksiton. Avèk yon ogmantasyon nan konsantrasyon kondanse ak fòm elèktron-twou likid yo.

Sifas la nan semi-conducteurs a

Pawòl sa yo endike plizyè kouch atomik, ki fè yo sitiye tou pre fwontyè a nan aparèy la. Sifas pwopriyete diferan de èstime. Prezans nan sa yo kouch kraze translasyonèl simetri nan kristal la. Sa a kondwi a sa yo rele eta yo sifas ak polariton. Devlope tèm nan nan lèt la, ta dwe gen plis di ak sou vire a ak vag Vibration. Paske nan aktivite chimik li yo kache mikwoskopik kouch sifas deyò nan molekil oswa atòm ki te Adsorption soti nan anviwònman an. Yo menm tou yo detèmine pwopriyete yo nan kouch yo kèk atomik. Erezman, kreyasyon an nan teknoloji vakyòm ultra-segondè, nan ki se eleman semi-conducteurs, pèmèt yo jwenn ak kenbe pandan plizyè èdtan, pwòp sifas, ki pozitivman afekte bon jan kalite a nan pwodwi yo.

Semiconductor. Tanperati afekte rezistans a

Lè tanperati a nan ogmantasyon yo metal, ak ogmante rezistans yo. Avèk smikondukteur, opoze a se vre - anba menm kondisyon yo, opsyon sa a yo ap diminye. Pwen an isit la se ke konduktiviti elektrik la nan nenpòt materyèl (ak sa a karakteristik envers pwopòsyonèl rezistans a) depann de si chaj transpòtè yo aktyèl yo, sou vitès la nan mouvman nan jaden an elektrik, ak nan nimewo yo nan yon volim inite nan materyèl.

Eleman yo semi-conducteurs ogmante kòm tanperati a ogmante konsantrasyon nan patikil, kidonk ogmante konduktiviti nan tèmik ak rezistans nan diminye. Ou ka tcheke sa a nan prezans nan senp seri jèn fizisyen ak materyèl ki nesesè - Silisyòm oswa jèrmanyom, tou ka pran yo e te fè nan yon semi-conducteurs yo. Yon ogmantasyon nan tanperati ap diminye rezistans yo. Pou verifye sa a, ou bezwen stock moute sou enstriman mizik yo mezire ki pral wè tout chanjman yo. Sa a se jeneralman ka a. Se pou yo gade nan yon koup la reyalizasyon espesifik.

Rezistans ak Electrostatic yonizasyon

Sa a se akòz tunèl nan elektwon pase nan yon baryè trè etwat ki bay apeprè yon santyèm nan mikrometrik. Li se sitiye ant bor yo nan chenn yo enèji. aparans li se sèlman posib lè koube Gwoup Mizik enèji, ki fèt sèlman ki anba enfliyans a yon jaden fò elektrik. Yon fwa tunèl rive (ki se yon pwopòsyon efè mekanik), elektwon yo pase nan baryè a potansyèl se etwat, epi li pa chanje enèji yo. Sa a explik yon ogmantasyon nan konsantrasyon an nan transpòtè chaj, ak nan tou de zòn: kondiksyon a ak valence. Si pwosesis la se yo devlope yonizasyon nan Electrostatic, kapab genyen yon pann nan tinèl la semi-conducteurs. Pandan pwosesis sa a li pral chanje rezistans a nan semi-conducteurs la. Li se revèsib, ak le pli vit ke se jaden an elektrik etenn, tout pwosesis yo ap restore.

Rezistans ak enpak yonizasyon

Nan ka sa a, twou yo ak elektwon yo ap akselere jouk teste chemen gratis ki anba enfliyans a yon jaden fò elektrik nan valè yo ki pou kontribiye pou yonizasyon nan atòm yo, epi kraze a nan youn nan lyezon chimik ki kovalan (primè oswa malpwòpte atòm). yonizasyon Enpak fèt tankou yon lavalas epi li lavalas transpòtè chaj anpil anpil pitit. Se konsa twou yo ki fèk kreye ak elektwon akselere pa aktyèl la elektrik. Se valè a kounye a nan rezilta final la miltipliye pa yon koyefisyan nan yonizasyon enpak, ki se nimewo a nan pè elèktron-twou ke yo fòme sou youn nan segman an chemen konpayi asirans chaj. Devlopman nan nan pwosesis sa a evantyèlman mennen nan semi-conducteurs lavalas pann. rezistans a nan smikondukteur se tou chanje, men, tankou nan ka a nan pann tinèl, revèsib.

Itilize nan semi-conducteurs nan pratik

Enpòtans ki genyen patikilye nan eleman sa yo ta dwe te note nan teknoloji òdinatè. Prèske pa gen dout ke ou pa ta ka enterese nan kesyon an nan ki sa ki smikondukteur yo, si se pa dezi a poukont ogmante sijè a ak sèvi ak yo. Li se enposib imajine travay la nan frijidè modèn, televizyon, monitè òdinatè san yo pa smikondukteur. pa ka fè san yo pa yo, ak avanse jeni otomobil. Yo fè yo tou yo itilize nan avyasyon ak espas teknoloji. Konprann kisa smikondukteur yo, ki jan enpòtan yo? Natirèlman, nou pa ka di ke li se sèlman eleman yo esansyèl nan sivilizasyon nou an, men tou, underestimate yo se pa vo.

Itilize nan semi-conducteurs nan pratik, akòz pi plis ak yon kantite faktè, nan mitan yo toupatou nan nan materyèl sa yo soti nan kote yo yo te fè, ak fasilite nan pwosesis aplikasyon an epi yo jwenn rezilta a vle, ak lòt karakteristik teknik ki fè chwa a nan syantis yo ki te travay sou ekipman la elektwonik, sispann yo.

konklizyon

Nou te egzamine an detay ki sa smikondukteur, ki jan yo travay. Baz la nan rezistans yo mete konplèks pwosesis fizik ak chimik. Epi ou ka remake ke reyalite yo pa bay jan sa dekri nan Atik byen konprann ke smikondukteur sa yo, pou rezon an senp ke syans pa te gen menm etidye sengularite yo nan travay yo nan fen an. Men, nou konnen pwopriyete debaz yo ak karakteristik, ki pèmèt nou mete yo an pratik. Se poutèt sa, ou kapab fè rechèch pou materyèl ak smikondukteur fè eksperyans ak yo, yo te atansyon. Ki moun ki konnen, petèt nan ou dòmi gwo chèchè?!