Што е полупроводничка компонента која се? отпорност полупроводници

Што е полупроводнички материјал? Кои се неговите карактеристики? Што е физика на полупроводници? Како тие се изградени? Што е спроводливост на полупроводници? Кои се физичките атрибути кои ги поседуваат?

Она што се нарекува полупроводници?

Таа се однесува на кристален материјали што не се спроведе електрична енергија, па добро, како што се метали. Сепак, оваа бројка е подобро отколку да се изолатори. Овие карактеристики се должи на бројот на мобилни оператори. Ако ги земеме предвид, воопшто, постои силна приврзаност кон јадра. Сепак, кога се администрира во диригент неколку атоми, на пример, антимон, која има вишок на електрони, оваа позиција ќе биде исправена. При користење на индиум подготвени елементи со позитивен полнеж. Сите овие карактеристики се широко користени во транзистори - специјални уреди, кои може да се подобри, блок или да донесе тековната само во една насока. Ако ги земеме предвид NPN тип елемент, може да се забележи значително ја зајакнува улогата што е особено важно во преносот на слаби сигнали.

Дизајн карактеристики кои имаат електрично полу-проводници

Проводници имаат голем број на слободни електрони. Изолатори тие биле тешко ги поседува. Полупроводници и, исто така, содржи одредена количина на слободни електрони и поминува со позитивен полнеж, кои се подготвени да ги прифатат ослободените честички. И што е најважно - сите тие се врши на електрична струја. Смета претходно NPN тип на транзистор - не е можно еден полупроводнички елемент. Значи, постојат повеќе PNP-транзистори и диоди.

Ако зборуваме за последните кратко, тоа е елемент што може да се пренесе сигнали само во една насока. Исто така, диодата може Конвертирај AC до Вашингтон. Што е механизмот на оваа трансформација? И зошто да се движи само во една насока? Без оглед на тоа каде што има струја, електрони и празнини може или растера, или оди напред. Во првиот случај се должи на зголемената понуда на далечина храна е во прекин, а со тоа се пренесуваат превозници негативен напон само во една насока, односно на спроводливоста на полупроводници е еднострана. Впрочем, на струја може да се пренесе само ако составни честички се во близина. И ова е можно само ако сегашната понуда на една рака. Овие се постојат типови на полупроводници и се користат во моментот.

бенд структура

Електрични и оптички својства на проводници поврзани со фактот дека, кога пополнување на нивото на енергија на електрони се одвоени од можни состојби на bandgap. Кои се карактеристики неа? Фактот дека не постои нивоа bandgap енергија. Со нечистотии и структурни дефекти може да се промени. Високо целосна бенд се нарекува валентни. Проследено со резолуција, но празна. Тоа се нарекува спроведување бенд. Физика на полупроводници - многу интересна тема, и во рамките на членот што е добро покриени.

состојбата на електрони

Таа користи концепти како што се бројот на дозволениот опсег и квази-интензитет. Структурата се утврдува од страна на првите дисперзија. Тој вели дека на тоа влијае на енергетската зависност на quasimomentum. Така, ако бендот валентни е целосно исполнет со електрони (кои носат задолжен во полупроводнички), ние се каже дека не постојат елементарни надразнувања. Ако, поради некоја причина, на честички не се, тоа значи дека постои позитивно наелектризираните quasiparticle - да помине или дупка. Тие се носители на полнеж во полупроводници во бендот валентни.

дегенерирана зона

бендот валентни во типичен диригент е шесткратно дегенерира. Ова е исклучок спин-орбита интеракција и само кога кристално интензитет е нула. Тоа може да се разложува под истите услови за двојно и четирикратно дегенерира бендот. проред енергија меѓу нив е наречен енергијата на разделување на спин-орбита.

Нечистотии и дефекти на полупроводници

Тие можат да бидат електрично неактивни или активни. Со помош на првиот овозможува да се добие во полупроводници позитивен или негативен полнеж, која може да се надомести со појавата на дупка во бендот валентни електрони, или во спроведување бенд. Неактивни нечистотии се неутрални, и тие имаат релативно мало влијание на електронската својства. Покрај тоа, таа често може да биде од значење е валентност на кои имаат атоми кои учествуваат во процесот на трансфер на трошоци, како и структурата на кристалната решетка.

Во зависност од видот и износот на нечистотии може да се промени и односот меѓу бројот на дупки и електрони. Затоа, полупроводнички материјали секогаш треба да бидат внимателно избрани за да се постигне саканиот резултат. Ова е проследена со голем број на пресметки, а потоа и експерименти. Честички кои повеќето се нарекува мнозинство превозници, се малцинство.

Дозирана воведување на нечистотии во уредот за полупроводници овозможува да се добие саканиот својства. Дефектите во Полупроводници исто така може да бидат неактивни или активни електрични состојба. Важно тука е дислокација, интерстицијален атом и работно место. Течни и noncrystalline проводници нечистотии реагираат поинаку од кристален. Недостатокот на цврста структура на крајот резултира со тоа што се пресели атомот добива поинаква валентни. Тоа ќе биде различен од оној со кој што беше првично обзема на нивните врски. Атом станува непрофитабилно да даде или да се закачите на електрони. Во таков случај, станува неактивен и, според тоа, полупроводници нечистотија имаат поголеми шанси за неуспех. Ова доведува до фактот дека тоа е невозможно да се промени типот на спроводливост преку недозволени средства и да се создаде, на пример, p-n-куп.

Некои аморфни полупроводници може да се промени нивните електронски својства под дејство на допинг. Но, тоа ги третира во многу помала мера отколку во кристален. Чувствителност на допинг аморфен елементи може да се подобри со обработка. На крајот на краиштата, тоа треба да се напомене дека како резултат на долга и напорна работа нечистотија полупроводници сепак претставува број на карактеристики со добри резултати.

Статистика на електрони во полупроводнички

Кога постои термодинамичка рамнотежа, бројот на дупки и електрони е определено со температурата на параметри бенд структура и концентрацијата на електрично активни нечистотии. Кога се пресметува односот, се верува дека некои од честички ќе биде во спроведување бенд (во примачот или донаторски ниво). Се зема во предвид фактот дека дел може да ја напушти територијата на валентни, и таму се формираат празнини.

спроводливост

Во полупроводници, покрај електроните како носители на електрицитет може да се изврши и јони. Но, нивните електричната спроводливост во повеќето случаи занемарлива. Единствениот јонски superprovodniki може да предизвика исклучок. На полупроводници, се трите главни механизми електрони трансфер:

1. Главната зона. Во овој случај, на електрони во движење се должи на промената на енергија во рамките на дозволените област.
2. Подрипнувајќи транспорт на локализирани држави.
3. Polaron.

exciton

Дупка и електрони може да формира врзани држава. Тоа се нарекува Wannier-Мот. Во овој случај на фотон енергија, што одговара на работ на апсорпција паѓа на големината на резолуцијата на спојување. Со доволно интензитет на светлина во полупроводници може да се формира значителен износ на excitons. Со зголемување на нивната концентрација кондензира и форма електрон-дупка течност.

На површината на полупроводничка компонента која се

Овие зборови укажуваат на неколку атомски слоеви, кои се наоѓаат во близина на границата на уредот. Површинските својства различни од најголемиот дел. Во присуство на овие слоеви крши translational симетрија на кристал. Ова доведува до т.н. површина држави и polaritons. Развивање на темата на второто, треба да биде повеќе да се каже и за вртење и вибрации бранови. Поради својата хемиска активност крие микроскопски површинскиот слој надвор од молекули или атоми кои се adsorbed од околината. Тие, исто така, утврди карактеристиките на неколку атомски слоеви. За среќа, создавањето на ултра-висок вакуум технологија, во која се полупроводнички компоненти, овозможува да се добие и да се одржи за неколку часа, чиста површина, што позитивно влијае на квалитетот на производите.

Полупроводници. Температурата влијае на отпор

Кога температурата на метал се зголемува, и ја зголемува нивната отпорност. Со полупроводници, спротивното е точно - под исти услови, оваа опција ќе се намалат. Поентата тука е дека електричната спроводливост во било каков материјал (и оваа карактеристика обратно пропорционална на отпор) зависи од тоа дали Струја на полнење носителите на се, од брзината на движење во електричното поле, и на нивниот број во единица волумен на материјалот.

елементи полупроводничка компонента која се зголемува како што температурата се зголемува концентрацијата на честички, а со тоа зголемување на топлинска спроводливост и отпор се намалува. Можете да го проверите тоа во присуство на едноставен збир млад физичар и потребниот материјал - силикон или германиум, исто така, може да се земе и направени од нив полупроводници. Зголемување на температурата ќе се намали нивниот отпор. За да се потврди ова, ќе треба да акции на мерните инструменти кои ќе ги видите сите промени. Ова е обично случај. Ајде да погледнеме неколку конкретни олицетворение.

Отпор и електростатско јонизација

Ова се должи на тунелирање на електрони поминува низ многу тесен бариера која обезбедува околу една стотинка од микрометар. Таа се наоѓа помеѓу рабовите на енергија бендови. Неговата појава е можно само кога виткање енергија бендови, кој се јавува само под влијание на силен електрично поле. Откако се случува тунелирање (што е квантно механички ефект), електроните поминуваат низ потенцијалната бариера е тесен, и тоа не се менува нивната енергија. Ова доведува до зголемување на концентрацијата на носители на електрицитет, и во двете зони: спроводливост и валентни. Ако процесот е да се развие на електростатско јонизација, може да има дефект на тунелот за полупроводници. Во текот на овој процес ќе се промени на отпорот на полупроводници. Тоа е реверзибилен, и штом електричното поле е исклучена, сите процеси се обновени.

Отпор и влијание јонизација

Во овој случај, на дупки и електрони се забрза до тестира слободна патека под влијание на силна електрично поле за да вредностите кои придонесуваат за јонизација на атомите и руптура на еден од ковалентни врски (примарна или нечистотија атом). јонизација влијание се јавува како лавина и лавина мултиплицираат превозници наплаќаат. Така новосоздадените дупки и електрони забрза со електрична струја. Сегашната вредност во крајниот резултат се множи со коефициент на јонизација влијание, како што е бројот на електрон-дупка парови кои се формираат на еден сегмент од патот на носители на електрицитет. Развојот на овој процес на крајот води кон полупроводнички лавина дефект. Отпорот на полупроводници, исто така, се менува, но, како и во случај на дефект тунел, реверзибилна.

Употребата на полупроводници во пракса

Особената важност на овие елементи треба да се забележи во компјутерската технологија. Речиси и да нема сомневање дека вие не ќе бидат заинтересирани за прашањето што е полупроводници, ако не и желбата да се независно подигне предметот со нивната употреба. Тоа е невозможно да се замисли работата на современите фрижидери, телевизори, монитори без полупроводници. Не може без нив, и напредни автомобилски инженеринг. Тие исто така се користат во воздухопловство и вселенска технологија. Се разбере она што се полупроводници, колку е важна се тие? Се разбира, не можеме да кажеме дека тоа е само основните елементи на нашата цивилизација, но, исто така, ја потценувајте нив не е достоен за тоа.

Употребата на полупроводници во пракса, се должи на повеќе и голем број на фактори, меѓу нив широката од материјали од кој се направени, и леснотија на обработка и да се постигне саканиот резултат, и други технички карактеристики кои го прават изборот на научниците кои работеа на електронска опрема, престана да ги.

заклучок

Имаме испитуваат во детали што полупроводници, како тие работат. Основа на нивниот отпор поставени сложени физички и хемиски процеси. И може да се забележи дека фактите не се даде како што е опишано во член целосно се разбере дека таквата полупроводници, од едноставна причина дека науката уште не изучува карактеристиките на нивната работа до крај. Но, ние знаеме нивните основни својства и карактеристики, кои ќе ни овозможат да ги стави во пракса. Затоа, може да пребарувате за материјали и полупроводници да експериментирате со нив, да се биде внимателен. Кој знае, можеби ќе дремат голем истражувач?!