Vài nguyên tắc của khoa học bán dẫn

Semiconductor Wafer Semiconductors đóng 1 vai trò nhu yếu trong mọi những lĩnh vực vật dụng điện tử tiên tiến, và họ cho phép cung ứng của tất cả tất cả đồ vật từ máy thu thanh cho máy tính và vi xử lý. một trong các ứng dụng quan trọng nhất đối có vật liệu bán dẫn liên quan tới việc dùng của họ trong việc tạo ra những bóng bán dẫn, đó là những trang bị điện tử trạng thái rắn hình thành cơ sở cho 1 phạm vi rộng to của những hệ thống điện tử và trang bị, đặc thù là các mạch tích hợp. đa số những linh kiện bán dẫn và transistor được cấu tạo từ silicon, mà là cực kỳ hữu ích cho cấu trúc electron riêng biệt của nó và là 1 trong những khía cạnh phong phú nhất. Bằng phương pháp thay đổi sự bố trí electron trong silicon hoặc những khía cạnh tương tự thông qua sự giới thiệu của các hạt khác, nó có thể điều chỉnh các mức độ dẫn điện và điện trở suất của 1 vật liệu được hình thành từ những khía cạnh này để tạo ra 1 chất bán dẫn.

Như tên gọi của nó cho thấy, 1 chất bán dẫn có điện trở suất mức trên 1 phạm vi giữa những người của một dây dẫn và chất cách điện. Trong khi dây dẫn rẻ, chẳng hạn như kim chiếc, xếp hạng mang điện trở suất ở tầm tốt của 10 -6 ohms mỗi cm và phương pháp điện rẻ sở hữu điện trở trong phạm vi cao hơn nhiều 10 12 ohms mỗi centimet, ( có thể người mua cần tham khảo về sản phẩm của chúng tôi: tháp giải nhiệt) chất bán dẫn điện trở thường rơi vào giữa 10 -4 và 10 4 ohms mỗi cm. Đối với những chất bán dẫn, điện trở suất là thường phụ thuộc vào sự sở hữu mặt của các hạt khác gọi là tạp chất được tiêu dùng để thay thế 1 cách mua lọc những nguyên tử trong vật liệu bán dẫn cơ bản để khiến thay đổi tính chất điện của nó.

Semiconductors nội tại

một chất bán dẫn nội tại đang trong tình trạng "sạch" mà không mang bất kỳ tạp chất thêm. Vật chất của nó có cất năng lượng nhiệt có thể nới lỏng liên kết hóa trị và những electron tự do vận động qua một khối cứng cáp, làm tăng độ dẫn điện. các liên kết hóa trị còn lại đã bị mất electron của họ có chỗ trống, hoặc lỗ, ảnh hưởng tới tính chất điện của chất bán dẫn. Electron trong liên kết hóa trị có thể đi lại dễ dàng sang 1 vị trí tuyển dụng lân cận, tạo ra một lỗ hổng trong các liên kết hóa trị ban đầu và khởi động tiến trình vị trí tuyển dụng. Theo cách này, các lỗ sở hữu thể nói bắt buộc đi qua 1 vật liệu bán dẫn, thêm vào dẫn bởi hiện những đặc điểm của 1 điện tích dương bằng độ lớn điện tích electron. Electron và lỗ Unbound là hai chuyển động những hạt mang điện điện chủ yếu trong một chất bán dẫn, và đều nức danh vì được tạo ra và tái kết hợp mang số lượng bằng nhau, cũng như với các quần phù hợp.

Bên ngoại trừ và N-Type Semiconductors

ko giống như những dòng nội tại, bên không tính, hoặc pha tạp, chất bán dẫn đã thêm những hạt được đặc thù được dùng để thay đổi những thuộc tính dẫn điện của vật liệu. Trong silic, vật liệu bán dẫn rộng rãi nhất, mỗi cổ phiếu nguyên tử bốn electron hóa trị thông qua những liên kết hóa trị sở hữu bốn nguyên tử sắp nhất. ví như nguyên tử silicon được thay thế bằng 1 chi tiết dopant rằng với năm electron hóa trị, như phốt pho, bốn trong số họ sẽ được ngoại quan trong lúc thiết bị năm sẽ vẫn được miễn phí. các tạp chất có hơn bốn electron hóa trị được gọi là những nhà tài trợ vì chúng sản xuất một dòng của những electron tự do chuyển động trong chất bán dẫn. các electron thêm dòng bỏ các trạng thái cân bằng giữa các lỗ và các electron, và khi các electron đông hơn những lỗ vật liệu vươn lên là 1 N-loại chất bán dẫn. Trong N-loại, những electron là hãng to trong lúc lỗ là tàu sân thiểu số, với nghĩa là nồng độ của electron là bình thường nên cao hơn so sở hữu lỗ. HyperPhysics cung ứng thêm thông tin về các tạp chất được dùng trong khoa học bán dẫn.

P-Type Semiconductors

A P-loại chất bán dẫn là một chiếc bán dẫn bên bên cạnh mà còn phụ thuộc vào tạp chất để thay đổi thành phần của nó và tiêu dùng những nguyên tắc tương tự như N-loại để đạt được một hiệu ứng ngược. lúc một nguyên tử dopant sở hữu ít hơn bốn electron hóa trị, chẳng hạn như 1 ba nguyên tử hóa trị boron, được thay thế cho 1 hạt silicon, ba trong bốn liên kết hóa trị được lấp đầy, trong lúc trái phiếu vật dụng tư vẫn còn trống. một electron từ 1 nguyên tử lân cận có thể dễ dàng tham gia những trái phiếu trống, tạo chỗ trống trong nguyên tử trước đây của nó. những dòng tạp chất được biết là chất nhận do năng lực của họ để tiếp nhận electron và tạo lỗ. Sự gia tăng trong các lỗ sẽ phá vỡ sự cân bằng, dẫn đến lỗ nhiều hơn các điện tử và chế tạo 1 chất bán dẫn dòng P-. P-loại sở hữu lỗ chuyên dụng cho khi các hãng to, trong lúc những electron đang mang thiểu số. Theo dự kiến, nồng độ của những lỗ thường lớn hơn của electron.

PN mối nối

1 tính năng quan trọng của chất bán dẫn là thông qua doping tìm lọc các bang khác nhau của độ dẫn điện có thể được chế tạo ở những vùng khác nhau của một chất bán dẫn duy nhất. Ví dụ, 1 chất bán dẫn silicon tinh thể với thể có dopants nhà tài trợ tạo ra một trạng thái N-type trên 1 mặt của vật liệu và chất nhận dopants tạo ra 1 trạng thái P-loại trên khác. các trạng thái chuyển tiếp giữa hai bên được gọi là ngã ba PN. Sự khác biệt về nồng độ giữa electron và lỗ hãng có thể gây ra các hạt sở hữu điện chảy qua ngã tư, cho phép phần N-type để đạt được 1 điện tích dương so sở hữu mặt P-type. Kết quả mức phí trong một hàng rào điện tiềm năng, hoặc đồi, ở ngã ba PN. khi mang 1 trạng thái cân bằng, cái chảy của lỗ tàu sân bay lớn từ phía P-type giảm cho tới lúc nó là tương đương sở hữu những lỗ tàu sân thiểu số từ phía N-type. Tương tự như vậy, loại chảy của hầu hết và thiểu số electron hãng được giữ bằng từ cả hai bên, kết quả là một giá trị số không cho net hiện qua ngã tư PN.

Đăng nhận xét