Mis on pooljuht? resistentsus pooljuhtide

Mis on pooljuhtmaterjali? Mis on selle iseärasusi? Mis on füüsika pooljuhid? Kuna nad on ehitatud? Mis on pooljuhtide juhtivuse? Millised on füüsilise atribuute neil?

Mis on nn pooljuhtide?

See viitab kristalsed ained, mis ei läbi elektrienergia nii hästi, kui teha metall. Ometi on see näitaja parem kui on isolaatorid. Need omadused on tingitud arvu mobiilioperaatoreid. Kui me arvestame, et üldiselt on olemas tugev kinnitamise tuumade. Samas, kui manustada elektrijuht mitut aatomit, näiteks, antimoni, millel on liiaga elektronid, selles asendis parandatakse. Kui kasutate indium valmistada elemente positiivne laeng. Kõik need omadused on laialt kasutusel transistorid - eriseadmetega, mis võib suurendada, plokk või läbivad voolu ainult ühes suunas. Kui vaatleme NPN-tüüpi element, võib täheldada oluliselt tugevdab rolli, mis on eriti oluline edastamine nõrku signaale.

Design funktsioone, mis on elektriliselt pooljuhtides

Dirigendid on palju vabu elektrone. Isolaatorid nad olid vaevalt olema. Pooljuhid ja sisaldavad ka teatud vabad elektronid ja läbib positiivse laengu, mis on valmis vastu võtma vabanenud osakesi. Ja mis kõige tähtsam - nad kõik läbi elektrivool. Peetakse varem NPN-tüüpi transistori - ei ole võimalik ühe pooljuhtelemendist. Niisiis, seal on rohkem PNP-transistorid dioodid.

Kui me räägime viimase lühike, see on element, mis võib edastada signaale ainult ühes suunas. Samuti võib dioodi teisendada AC DC. Mis on sellise mehhanismi ümberkujundamine? Ja miks ta liigub ainult ühes suunas? Sõltumata sellest, kus on praegune, elektronid ja lüngad võivad või hajutamiseks või minna edasi. Esimesel juhul tänu suurenenud kaugus sööda katkeb ning seetõttu edastatakse kandjaid negatiivse pinge ainult ühes suunas, st pooljuhi juhtivust on ühepoolne. Lõppude lõpuks praeguse saab edastada ainult siis, kui komponendi osakesed on lähedal. Ja see on võimalik ainult siis, kui vooluallikas ühelt poolt. Need on tüüpi pooljuhte olemas ja neid kasutatakse praegu.

bänd struktuur

Elektri- ja optilisi omadusi juhtmete seotud asjaoluga, et täites energiatasemete elektronide eraldatakse võimalikust olekust kohta bandgap. Millised on tema omadused? Asjaolu, et puudub bandgap energia taset. Lisanditega ja struktuurilised puudused saab seda muuta. Kõrgem täis bänd nimega valents. Millele järgnes resolutsiooni, kuid tühi. Seda nimetatakse juhtiva bändi. Füüsika pooljuhid - väga huvitav teema ja raames artikkel on hästi kaetud.

riik elektronid

Ta kasutab mõisteid nagu number lubatud bänd ja kvaasi-hoogu. Struktuur on määratud esmane dispersioon. Ta ütleb, et see mõjutab energia sõltuvust quasimomentum. Seega, kui valents bänd on täielikult täidetud elektronidega (mis viib tasu pooljuhtide), me ütleme, et ei ole elementaarne ergastuste. Kui mingil põhjusel ei ole osakesed, siis tähendab see, et on positiivselt laetud quasiparticle - pass või auk. Nad on tasuta laengukandjad valents bänd.

degenereerunud tsooni

Valents bänd tüüpiline dirigent on sixfold degenereerunud. See on va spin-orbiidil interaktsiooni ja ainult siis, kui kristalli hoogu on null. See võib olla lõhustatud samadel tingimus kahekordselt ja neljakordne degenereerunud bändi. Energia vahe nende vahel nimetatakse energia spin-orbiidil lõikamise.

Lisandid ja defektid pooljuhtide

Nad võivad olla elektriliselt mitteaktiivsed või aktiivne. Kasutades esimese võimaldab teil saada pooljuhid positiivne või negatiivne laeng, mida saab kompenseerida tekkimist auk valents bänd või elektronide juhtivuse bänd. Mitteaktiivne lisandid on neutraalne, ja nad on suhteliselt väike mõju elektroonilise omadused. Pealegi võib sageli olla tähtsad on valentsiga millel on aatomit, mis võtavad osa laengusiirderibad protsess ning struktuuri kristallvõre.

Olenevalt ja lisandite kogus võib muutuda ja nendevaheline suhe aukude arv ja elektronid. Seetõttu pooljuhtmaterjalide tuleks alati hoolikalt valitud, et saavutada soovitud tulemust. See eelneb suur hulk arvutusi ning hiljem katsetes. Osakesed, et enamik nn enamuskandjad, on vähemuses.

Doseeritud sisseviimine lisandite meie pooljuhtseadis võimaldab saada soovitud omadustega. Vead pooljuhid võivad olla ka mitteaktiivsed või aktiivse elektriline seisukorras. Tähtis on siin nihestus, interstitsiaalne aatom ja vabaks. Vedelik ja noncrystalline juhtmete reageerivad lisandite teistmoodi kui kristalsed. Puudumine jäiga struktuuri lõpptulemuseks mida liigutatakse aatomiga omandab teist valents. See on erinev see, millele see algselt imbues nende sidemed. Atom muutub kahjumlik anda või kinnitada elektroni. Sellisel juhul muutub mitteaktiivseks ja seetõttu lisandi pooljuhtide on suurem ebaõnnestumise võimalused. See toob kaasa asjaolu, et see on võimatu muuta juhtivusega kaudu doping ning luua näiteks p-n-ristmikul.

Mõned amorfse pooljuhid saab muuta nende elektroonilise omaduste mõjul doping. Aga ta kohtleb neid palju vähemal määral kui kristalsed. Tundlikkus doping amorfse elemente saab parandada töötlemiseks. Lõppkokkuvõttes tuleb mainida, et tänu pikale ja raske töö lisandi pooljuhtide siiski esitatakse mitmeid omadusi häid tulemusi.

Statistika elektronide pooljuhtide

Kui on termodünaamilise tasakaalu aukude arv ja elektronid on kindlaks määratud üksnes temperatuuri bändi struktuuri parameetrid ja kontsentratsiooni elektriliselt aktiivne lisandeid. Kui suhe arvutatakse, usutakse, et mõned osakesed juhtivuse band (aktseptor või doonori taset). Samuti võetakse arvesse asjaolu, et osa võib territooriumilt lahkuda valents, ja seal on moodustatud lüngad.

juhtivus

Pooljuhid peale elektronid nagu laengukandjate saab täita ja ioone. Aga nende elektrijuhtivuse enamasti tühine. Ainus ionic superprovodniki võib põhjustada erand. Pooljuhid on kolm peamist elektronide ülekande mehhanism:

1. Peamised tsooni. Sel juhul elektronid liikuma muutumise tõttu oma energia jooksul lubatud piirkonnas.
2. Hopping transport lokaliseeritud riikides.
3. Polaron.

eksitonseisundite

Auk ja elektronide võivad moodustada seondunud olekus. Seda nimetatakse Wannier-Mott. Sel juhul footonite energia, mis vastab neeldumispiir langeb suurusjärku haakeseadme ettepanek. Piisava valgustugevuse pooljuhid võib moodustada olulise summa Eksitonid. Mis nende kontsentratsiooni suurenemine kondenseerimiseks ja vormi elektrone augu vedelikuna.

Pind pooljuhtide

Need sõnad näitavad, mitu aatomkihti, mis asuvad lähedal piiri seade. Surface omadused erinevad lahtiselt. Nende olemasolu kihid murrab translatsioonisümmeetria kristalli. See viib nn pind riikide ja polaritons. Arendamine teema viimane, peaks olema rohkem öelda ja umbes spin ja vibreerivat lained. Tänu oma keemilise aktiivsuse peidus mikroskoopilist pinnakiht väljaspool molekulid või aatomid, mida on adsorbeerunud ümbritsevast keskkonnast. Samuti omaduste määramiseks väheseid aatomkihti. Õnneks loomine ülikõrge vaakum tehnoloogia, mis on pooljuhtkomponendid, võimaldab saada ja säilitada mitu tundi, puhas pind, mis positiivselt mõjutab toodete kvaliteeti.

Semiconductor. Temperatuur mõjutab vastupanu

Kui metalli temperatuur suureneb ja suurendab nende vastupidavust. Mis pooljuhid, on olukord vastupidine - samadel tingimustel, seda võimalust nad väheneb. Asi on selles, et elektrijuhtivus materjalist (ja see omadus pöördvõrdeline resistentsus) sõltub sellest, kas maksu praeguse kandjad on kiirusest liikumise elektriväljas ja nende arv on materjali mahuühiku.

Pooljuhtelemendid suureneb temperatuuri suurendab osakeste kontsentratsioon, suurendades seeläbi soojusjuhtivus ja takistus väheneb. Seda saab vaadata juuresolekul lihtsate noorte füüsik ja vajalikud materjalid - räni või germaanium, samuti saab võtta ja valmistatud pooljuht neid. Temperatuuri tõus vähendab nende vastupidavust. Et selles veenduda, pead varuma mõõtevahendid, mis näha kõiki muudatusi. See on üldiselt puhul. Vaatame paar spetsiifiliste teostuste.

Vastupanu ja elektrostaatiline ionisatsiooni

See on tingitud tunneleerimine elektronide läbib väga kitsas barjääri mis näeb umbes üks sajandik mikromeeter. See asub vahel servad energia ansamblid. Selle välimus on võimalik ainult siis, kui painutamine energia ansamblid, mis toimub ainult mõjul tugev elektriväli. Kui tunneldades toimub (mis on kvantmehaaniline mõju), elektronid läbivad tõkke on kitsas ja see ei muuda nende energiat. Sellega kaasneb suurenenud kontsentratsioon laengukandjate ja mõlemal tsoone: juhtivuse ja valents. Kui protsess on arendada elektrostaatilise ionisatsiooni, ei saa olla jaotuse pooljuhtide tunnel. Selle protsessi käigus see muutub takistus pooljuhtide. See on pöörduv ja niipea, kui elektrivälja on välja lülitatud, kõik protsessid on taastatud.

Vastupanu ja ronionisatsioonil

Sel juhul augud ja elektronid kiirendatakse kuni testitud vaba teekond mõjul tugev elektrivälja väärtustega, mis aitavad kaasa ionisatsioon aatomitega ja rebend üks kovalentseid sidemeid (primaarne või lisandi aatom). Ionisatsiooni toimub nagu laviini ja see laviini mitmekordselt laengukandjate. Seega vastloodud augud ja elektronid kiirendatud elektrivoolu poolt. Hetkeväärtustmenüüs lõpptulemusse korrutatakse koefitsiendiga ronionisatsioonil, mis on mitmeid elektrone aukude paarid, mis on moodustatud üks laengukandjana path segmendis. Areng selles protsessis viib lõpuks pooljuhtide laviinläbilöögi. Vastupanu pooljuhid on samuti muutumas, kuid nagu puhul tunneli jaotusega pöörduv.

Kasutamine pooljuhtide praktikas

Erilist tähtsust nende elementide tuleks märkida infotehnoloogia. Peaaegu mingit kahtlust, et sa ei oleks huvitatud küsimusele, mis on pooljuhid, kui mitte soov iseseisvalt tõsta teema nende kasutamist. On võimatu ette kujutada, töö kaasaegse külmikud, televiisorid, arvutimonitoride ilma pooljuhid. Ei saa ilma nendeta, ja arenenud autotööstus. Neid kasutatakse ka lennunduses ja kosmosetehnoloogia. Aru, mida pooljuhte, kui olulised nad? Muidugi, me ei saa öelda, et see on üksnes olulist meie tsivilisatsiooni, vaid ka neid alahinnata ei ole väärt.

Kasutamine pooljuhtide praktikas tõttu rohkem ja mitmed tegurid, nende hulgas laialt levinud, et materjalid, mida nad on teinud, ja lihtsus töötlemise ja saada soovitud tulemus ja muud tehnilised omadused, mis teevad valiku teadlased, kes töötas elektroonikaseadmetes peatunud neid.

järeldus

Oleme uurinud üksikasjalikult, mida pooljuhtide, kuidas nad töötavad. Lähtudes nende vastupanu sätestatud kompleksi füüsikaliste ja keemiliste protsesside. Ja sa võid märgata, et asjaolud ei anna, nagu on kirjeldatud artiklis täielikult aru, et selline pooljuhid, sel lihtsal põhjusel, et teadus ei ole isegi uuritud eripära oma töö lõpuni. Aga me teame nende põhilised omadused ja tunnused, mis võimaldavad meil neid ellu viia. Seega saate otsida materjale ja pooljuhtide katsetada neid, olles ettevaatlik. Kes teab, võib-olla sa unes suur teadlane?!