አንድ semiconductor ምንድን ነው? የመቋቋም semiconductor

አንድ semiconductor ቁሳዊ ምንድን ነው? በውስጡ ገጽታዎች ምንድን ናቸው? ሴሚኮንዳክተሮች መካከል ፊዚክስ ምንድን ነው? እነርሱ የተሰሩ እንደ? ሴሚኮንዳክተሮች መካከል conductivity ምንድን ነው? እነሱ ይወርሳሉ አካላዊ ባህሪያት ምንድን ናቸው?

ተብሎ ሴሚኮንዳክተሮች ምንድን ነው?

ይህ ማዕድናት ማድረግ እንደ እንዲሁ እንዲሁም የኤሌክትሪክ ምግባር የሌላቸው ይዘቶች መስታወት ያመለክታል. ሆኖም ይህ ቁጥር insulators ናቸው ይልቅ የተሻለ ነው. እነዚህ ባህርያት የተንቀሳቃሽ ሞደም ብዛት ምክንያት ነው. እኛ ከግምት ከሆነ, በአጠቃላይ ወደ ኒውክላይ አንድ ጠንካራ አባሪ አለ. አንድ የጥናቱ የተለያዩ አቶሞች ውስጥ የሚተዳደር ጊዜ ይሁን, የኤሌክትሮማግኔቲክ አንድ ከልክ በላይ ያለው ምሳሌ, antimony, ለ, ይህ ቦታ መስተካከል ይሆናል. indium በመጠቀም ጊዜ አዎንታዊ ክፍያ ጋር ንጥረ ነገሮች አዘጋጀ. ልዩ መሣሪያዎች, ለማሳደግ የማገጃ ወይም አንድ ብቻ አቅጣጫ ወቅታዊ ማለፍ ይችላል - ሁሉም እነዚህ ባሕሪያት በሰፊው ትራንዚስተሮች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. እኛ NPN-አይነት አባል ከግምት ከሆነ, በጣም ብለዋል ደካማ ምልክቶች ማስተላለፍ ውስጥ በተለይ አስፈላጊ ነው ሚና የሚያጠናክር ሊሆን ይችላል.

በኤሌክትሪክ ከፊል-conductors ያላቸው ዲዛይን ባህሪያት

Conductors ነጻ የኤሌክትሮማግኔቲክ ብዙ አለን. እነርሱ በጭንቅ ነበሩ Insulators ይወርሳሉ. በተጨማሪም ሴሚኮንዳክተሮች እና ነጻ የኤሌክትሮማግኔቲክ ከተወሰነ መጠን የያዙ እና ነፃ ቅንጣቶች ለመቀበል ዝግጁ የሆኑ አዎንታዊ ክፍያ ጋር ያልፋል. እና ከሁሉም - ሁሉም ተሸክመው በኤሌክትሪክ የአሁኑ. ቀደም ተደርጎ NPN-ዓይነት ትራንዚስተር - አይቻልም ነጠላ semiconductor አባል. ስለዚህ, ተጨማሪ PNP-ትራንዚስተሮች እና ዳዮዶች አሉ.

እኛ ባለፈው አጭር ስለ መነጋገር ከሆነ ብቻ በአንድ አቅጣጫ ምልክቶችን ለማስተላለፍ የሚችል ንጥረ ነገር ነው. በተጨማሪም diode ዲሲ ወደ የ AC መለወጥ ይችላሉ. ይህ ለውጥ ዘዴ ምንድን ነው? ለምን ብቻ በአንድ አቅጣጫ ያነሳሳናል? ምንም የአሁን የኤሌክትሮማግኔቲክ እና ክፍተቶች ይችላሉ ወይም ተበተኑ, ወይም ወደፊት ሂድ የለም ቦታ. በመጀመሪያው አሠራር ምክንያት ጨምሯል ርቀት መኖ አቅርቦት ሴሚኮንዳክተሮች መካከል conductivity ጠባዮች ነው ማለትም, ተቆራርጧል ነው, እና ስለዚህ ብቻ በአንድ አቅጣጫ አጓጓዦች አሉታዊ ቮልቴጅ የሚተላለፉ ናቸው ዘንድ. በኋላ ሁሉ, የአሁኑ የ ተካታቾች ቅንጣቶች በማድረግ የቅርብ ብቻ ከሆነ ሊተላለፍ ይችላል. ይህ የሚቻል ከሆነ ብቻ በአንድ በኩል የአሁኑን አቅርቦት. እነዚህ ሴሚኮንዳክተሮች ዓይነቶች እንዳሉ እና በአሁኑ ጊዜ ጥቅም ላይ ናቸው.

ባንድ መዋቅር

የኤሌክትሮማግኔቲክ የኃይል ደረጃ በመሙላት ጊዜ bandgap ውስጥ በተቻለ ስቴቶች የመጡ የተለያዩ ናቸው, ይህ እውነታ ጋር የተያያዙ conductors መካከል የኤሌክትሪክና ኦፕቲካል ንብረቶች. ከእሷ ገጽታዎች ምንድን ናቸው? እውነታ ምንም bandgap የኃይል ደረጃዎች አሉ ነው. ከቆሻሻው እና መዋቅራዊ ጉድለት ጋር ሊቀየር ይችላል. ከፍተኛ ሙሉ ባንድ valence ይባላል. አንድ ጥራት, ነገር ግን ባዶ በማድረግ ተከተሉት. ይህ conduction ባንድ ይባላል. ሴሚኮንዳክተሮች መካከል ፊዚክስ - በጣም የሚስብ ርእስ, እንዲሁም ርዕስ ማዕቀፍ ውስጥ በደንብ የተሸፈነ ነው.

የ የኤሌክትሮማግኔቲክ መካከል ሁኔታ

ይህም እንደ ከተፈቀደው ባንድ ቁጥር እና ዘይቤን በመጠቀም ሞመንተም እንደ ጽንሰ ይጠቀማል. መዋቅር የመጀመሪያው ለተበተኑ የሚወሰን ነው. እሱም ላይ quasimomentum ያለውን የኃይል ጥገኛ ተጽዕኖ እንደሆነ ይናገራል. የ valence ባንድ ሙሉ (ሀ semiconductor ውስጥ ያለ ክፍያ መሸከም ይህም) የኤሌክትሮማግኔቲክ በ የተሞላ ከሆነ ነው በመሆኑም, እኛ ምንም የአንደኛ ደረጃ excitations እንዳሉ ይናገራሉ. ማለፍ ወይም ቀዳዳ - በሆነ ምክንያት, የ ቅንጣቶች ካልሆኑ, አንድ አዎንታዊ ክስ quasiparticle የለም ማለት ነው. እነዚህ valence ባንድ ውስጥ ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ ከክፍያ አጓጓዦች ናቸው.

የተበላሸ ዞን

የተለመደው የኦርኬስትራ ውስጥ valence ባንድ በስድስት እየተበላሸ ነው. ይህ አይፈትሉምም-orbit መስተጋብር ሳይጨምር ነው እና ክሪስታል ሞመንተም ዜሮ ነው ብቻ ነው. ይህ ድርብ እና አራት እጥፍ እየተበላሸ ባንድ ተመሳሳይ ሁኔታ ስር ተባብረው ይቻላል. በእነርሱ መካከል ያለው ኃይል ክፍተት በ አይፈትሉምም-ምሕዋር ስንጠቃ የኃይል ይባላል.

ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ ከቆሻሻው እና ብልሽቶች

እነዚህ በኤሌክትሪክ ያልነቃ ወይም ገቢር ሊሆን ይችላል. የመጀመሪያው በመጠቀም ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ valence ባንድ ላይ አንድ ቀዳዳ ወይም conduction ባንድ ውስጥ አንድ በኤሌክትሮን መከሰታቸው ይካካሳል የሚችል አዎንታዊ ወይም አሉታዊ ክስ, ለማግኘት ያስችልዎታል. የቦዘኑ ከቆሻሻው ገለልተኞች ናቸው; እነሱም የኤሌክትሮኒክ ንብረቶች ላይ በአንጻራዊ ሁኔታ ትንሽ ተፅዕኖ አላቸው. ከዚህም በላይ ብዙውን ጊዜ አስፈላጊ ሊሆን ይችላል ክስ ማስተላለፍ ሂደት ውስጥ ክፍል መውሰድ ይህም አተሞች ያላቸው ሰዎች valence እና መዋቅር ነው ወደ ክሪስታል በፍርግርጉ.

ከቆሻሻው ዓይነት እና መጠን ላይ በመመስረት መቀየር እና ቀዳዳዎች እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ቁጥር መካከል ያለው ሬሾ ይችላል. ስለዚህ, semiconductor ቁሳቁሶች ምንጊዜም በጥንቃቄ የተፈለገውን ውጤት ለማሳካት መመረጥ ያለበት. ይህ ስሌቶች ከፍተኛ ቁጥር ያላቸው, እና ቢጣስ ሙከራዎች ይቀድማል. በጣም አብዛኛው አጓጓዦች ጠራ ቅንጣቶች, አናሳ ናቸው.

ወደ semiconductor መሣሪያ ወደ ከቆሻሻው መካከል Dosed መግቢያ የተፈለገውን ንብረቶች ለማግኘት ያስችልዎታል. ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ ጉድለት እንዲሁም የቀዘቀዙ ወይም ንቁ የኤሌክትሪክ ሁኔታ ሊሆን ይችላል. እዚህ ላይ አስፈላጊ የሆነ መፈናቀልን, የመሃል አቶም እና ክፍት ነው. በፈሳሽ እና noncrystalline conductors በተለየ መስታወት በላይ ከቆሻሻው ምላሽ. አንድ ግትር መዋቅር አለመኖሩ ውሎ አድሮ የተለየ valence ይገበያል ምን አቶም ያነሳሳው ያስከትላል. ጊዜው ደግሞ በመጀመሪያ ያላቸውን ትስስር imbues ነበር ይህም ጋር አንድ የተለየ ይሆናል. አቶም መስጠት ወይም በኤሌክትሮን ማያያዝ የማንጠቅም ይሆናል. እንዲህ ያለ ሁኔታ ውስጥ, ይህም ስለዚህ ርኵሰትን ሴሚኮንዳክተሮች ውድቀት ውስጥ የሚበልጥ ዕድል አልዎ, አልባ እና. ይህ ለምሳሌ ያህል, ገጽ-n-መጋጠሚያ doping በኩል conductivity አይነት ለመለወጥ እና መፍጠር የማይቻል መሆኑን እውነታ ይመራል.

አንዳንድ ያልተደራጀ ሴሚኮንዳክተሮች doping ተጽዕኖ ሥር ያላቸውን የኤሌክትሮኒክስ ንብረት መለወጥ ይችላሉ. ነገር ግን እንደ መስታወት ይልቅ እጅግ ይብዛም ይነስ እነሱን ይይዛታል. ያልተደራጀ ንጥረ doping ወደ ትብነት ፕሮሰስ በማድረግ ሊሻሻል ይችላል. በመጨረሻም, ይህ ምክንያት ረጅም እና ከባድ ሥራ ርኵሰት ሴሚኮንዳክተሮች ጋር ይሁን ጥሩ ውጤት ጋር ባህርያት በርካታ የሚያቀርብ መሆኑን ጠቅሷል መሆን አለበት.

በ semiconductor ውስጥ የኤሌክትሮማግኔቲክ መካከል ስታቲስቲክስ

አንድ በሚኖርበት ጊዜ thermodynamic የተፈጠሩበት, ቀዳዳዎች እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ቁጥር ባንድ መዋቅር መለኪያዎች የሙቀት መጠን እና በኤሌክትሪክ ንቁ ከቆሻሻው ላይ ትኩረት በማድረግ ብቻ ነው የሚወሰነው. ሬሾ ይሰላል ጊዜ, ይህ ቅንጣቶች መካከል አንዳንዶቹ (የ ተቀባይ ወይም በለጋሾች ደረጃ ውስጥ) conduction ባንድ ላይ እንደሚሆን ይታመናል. በተጨማሪም ክፍል valence ክልል መውጣት እንደሚችሉ ከግምት እውነታ የተወሰደ ሲሆን ነው ክፍተቶች አሉ ተቋቋመ ናቸው.

conductivity

ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ, ክፍያ አጓጓዦች እንደ ሌላ የኤሌክትሮማግኔቲክ ማከናወን እና አየኖች ይችላሉ. ግን አብዛኛዎቹ ጉዳዮች ላይ ያላቸውን የኤሌክትሪክ conductivity የበሽታውን. ብቸኛው ዋህስ superprovodniki አንድ ለየት ያለ ሊያስከትል ይችላል. ወደ ሴሚኮንዳክተሮች ሦስት ዋና በኤሌክትሮን ማስተላለፍ ዘዴ ናቸው:

1. ዋናው ዞን. በዚህ ሁኔታ ውስጥ, ምክንያት እንደተፈቀደለት ክልል ውስጥ ያለውን ጉልበት ለውጥ ለማድረግ በእንቅስቃሴ ውስጥ የኤሌክትሮማግኔቲክ.
2. አካባቢያዊ መንግስታት ትራንስፖርት ማጎንበስ.
3. Polaron.

exciton

የ ቀዳዳ እና በኤሌክትሮን ያለ ገደብ ክልል የመመስረት ይችላል. ይህ Wannier-Mott ይባላል. በዚህ ሁኔታ ውስጥ ያለውን ፎቶን ኃይል, አንድ ለመምጥ ጠርዝ ጋር የሚጎዳኝ ከተጋጠሙትም ጥራት ምን ያህል ስፋት ላይ ይወድቃል. በቂ ጋር ብርሃን ጫና ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ excitons ጉልህ የሆነ መጠን ሊጥል ይችላል. ያላቸውን ማጎሪያ ይሰባሰቡና እንዲሁም ቅጽ በኤሌክትሮን-ቀዳዳ ፈሳሽ ውስጥ መጨመር ጋር.

የ semiconductor ያለው የወለል

እነዚህ ቃላት የመሣሪያው ድንበር አቅራቢያ በሚገኘው ናቸው በርካታ አቶሚክ ንብርብሮች, ያመለክታሉ. ሸክሙ የተለየ ላዩን ንብረቶች. እነዚህን ንብርብሮች ፊት ወደ ክሪስታል ውስጥ translational የተመጣጠነ ይሰብራል. ይህ እንዲሁ-ተብሎ ላይ ላዩን ግዛቶች እና polaritons ይመራል. የኋለኛው ጭብጥ በማዳበር, ለመናገር ተጨማሪ እና አይፈትሉምም እና የመርገብገብ ሞገድ ስለ መሆን አለበት. በአካባቢ ከ adsorbed ተደርጓል መሆኑን ሞለኪውሎች ወይም አተሞች ውጭ በአጉሊ መነጽር የወለል ንብርብር መደበቅ ኬሚካላዊ እንቅስቃሴ የተነሳ. በተጨማሪም ጥቂት የአቶሚክ ንብርብሮች መካከል ባህሪያት መወሰን. ደግነቱ, semiconductor ክፍሎች ናቸው ውስጥ እጅግ-ከፍተኛ ክፍተት ቴክኖሎጂ ፈጠራ, ለማግኘት እና አዎንታዊ ምርቶች ጥራት ላይ ተጽዕኖ ይህም ለበርካታ ሰዓታት, ንጹህ ላዩን, ለ ለመጠበቅ ያስችልዎታል.

Semiconductor. የሙቀት አልተወደደላቸውም ተጽዕኖ

ወደ ብረቱ እየጨመረ ሙቀት, እና የመቋቋም ይጨምረዋል ጊዜ. ሴሚኮንዳክተሮች ጋር, ተቃራኒ እውነት ነው - በተመሳሳይ ሁኔታዎች ሥር, ይህን አማራጭ እነርሱ ላንስ ይሆናል. እዚህ ነጥብ ከማንኛውም ቁሳዊ (እና ተቃውሞ ወደ በገዘፈ ተመጣጣኝ በዚህ ባሕርይ) ውስጥ የኤሌክትሪክ conductivity የኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ እንቅስቃሴ ፍጥነት ላይ, ክፍያ ወቅታዊ ሞደም ናቸው አለመሆኑን ላይ የተመረኮዘ ነው, እና ቁሳዊ መለኪያ መጠን ውስጥ ያላቸውን ቁጥር.

የሙቀት ስለተባለ የፍል conductivity እየጨመረ, ቅንጣቶች በማጎሪያ የሚጨምር እና ተቃውሞ ይቀንሳል እንደ semiconductor ክፍሎች ይጨምራል. አንተ ቀላል ስብስብ ወጣት የፊዚክስ እና አስፈላጊውን ቁሳዊ ፊት ይህን ማረጋገጥ ይችላሉ - ሲሊከን ወይም germanium, ደግሞ ይወሰዳል እና semiconductor ከእነርሱ ሊሆን ይችላል. ሙቀት ላይ የሚደረግ ጭማሪ ያላቸውን የመቋቋም ይቀንሳል. ይህን ለማረጋገጥ, ሁሉንም ለውጦች የሚያዩት በመለኪያ መሣሪያዎች ላይ ከሌላቸውና ማዘዝ ይኖርብናል. ይህ በአጠቃላይ ጉዳይ ነው. የአምላክ የተወሰኑ የሚል የወል አንድ ባልና ሚስት እንመልከት.

ተቃውሞ እና electrostatic ionization

ይህ ማይክሮሜትር መካከል በግምት አንድ በመቶኛው ይሰጣል ይህም በጣም ጠባብ አጥር በኩል የሚያልፉ የኤሌክትሮማግኔቲክ መካከል ማስተላለፊያ ምክንያት ነው. ይህ የኃይል ቡድኖች መካከል ጠርዞች መካከል ይገኛል. ብቻ ጠንካራ የኤሌክትሪክ መስክ ተጽዕኖ ሥር የሚከሰተው ይህም ኃይል ባንዶች, ከታጠፈ ጊዜ መልኩን ብቻ የሚቻል ነው. ማስተላለፊያ (አንድ ኳንተም ሜካኒካዊ ውጤት ነው) የሚከሰተው አንዴ እምቅ ግርዶሽ ጠባብ ነው በኩል የኤሌክትሮማግኔቲክ ማለፍ, እና ያላቸውን ኃይል መቀየር አይደለም. የ conduction እና valence: ይህ አንድ ከክፍያ አጓጓዦች መካከል ማጎሪያ ውስጥ መጨመር, እንዲሁም በሁለቱም ዞኖች ውስጥ ይጠይቃል. ሂደት በ electrostatic ionization ማዳበር ከሆነ, semiconductor መሿለኪያ አንድ መፈራረስ ሊኖር ይችላል. በዚህ ሂደት ጊዜ ይህ semiconductor ያለውን ተቃውሞ ይቀይረዋል. ይህ ሊቀለበስ, እና ወዲያውኑ የኤሌክትሪክ መስክ ጠፍቷል እንደ ሁሉም ሂደቶች ወደነበሩበት ነው.

ተቃውሞ እና ተፅዕኖ ionization

ስለ አቶሞች ionization እና covalent ቦንድ (ዋናው ወይም ርኵሰት Atom) አንዱ ወደ ስብር አስተዋጽኦ ያለውን እሴቶች ላይ ጠንካራ የኤሌክትሪክ መስክ ተጽዕኖ ሥር ነፃ መንገድ የተፈተነ ድረስ በዚህ ሁኔታ ውስጥ, ወደ ጉድጓዶች እና የኤሌክትሮማግኔቲክ የተፋጠነ ናቸው. ተፅዕኖ ionization እያስፋፋ እንደ የሚከሰተው እና ስለሚቀር ክፍያ አጓጓዦች እያስፋፋ. በዚህ መንገድ አዲስ የተፈጠሩ ቀዳዳዎች እና የኤሌክትሮማግኔቲክ የኤሌክትሪክ የአሁኑ የተጣደፈ. የመጨረሻውን ውጤት ውስጥ የአሁኑ ዋጋ ክፍያ ሞደም መንገድ ክፍል በአንዱ ላይ መቀመጣቸውን በኤሌክትሮን-ቀዳዳ ጥንዶች ቁጥር ያለው ተጽእኖ ionization, አንድ Coefficient ተባዝቶ ነው. የዚህ ሂደት ልማት በመጨረሻም semiconductor እያስፋፋ የአማካኝ ይመራል. ሴሚኮንዳክተሮች ያለው ተቃውሞ ደግሞ መሿለኪያ የአማካኝ, ሊቀለበስ ሁኔታ ውስጥ እንደ በመቀየር እንጂ ነው.

በተግባር ሴሚኮንዳክተሮች መጠቀም

ከእነዚህ ክፍሎች መካከል በተለይ አስፈላጊነት የኮምፒውተር ቴክኖሎጂ ላይ መታወቅ አለበት. በግላቸው አጠቃቀማቸው ጋር ርዕሰ ለማሳደግ አይደለም ፍላጎት ከሆነ ማለት ይቻላል ምንም ጥርጥር እናንተ ወደ ሴሚኮንዳክተሮች ነገር ጥያቄ ውስጥ ፍላጎት ሊሆን አይችልም ነበር. ይህም ሴሚኮንዳክተሮች ያለ ዘመናዊ ማቀዝቀዣዎችን, ቴሌቪዥኖችን, የኮምፒውተር ማሳያዎች ሥራ መገመት አይቻልም. ከእነርሱ ያለ ማድረግ, እና የተራቀቁ አውቶሞቲቭ ምህንድስና አይቻልም. በተጨማሪም, አቪየሽን እና ቦታ ቴክኖሎጂ ላይ ይውላሉ. እነሱ ምን ያህል አስፈላጊ ናቸው ምን ሴሚኮንዳክተሮች ይረዱ? እርግጥ ነው, እኛ የእኛ ሥልጣኔ ብቻ አስፈላጊ ንጥረ ነገሮች ነው ማለት አይችልም, ነገር ግን ደግሞ ከእነርሱ ዋጋ አይደለም አቅልላችሁ.

ተጨማሪ ምክንያት እና ምክንያቶች በርካታ ልምምድ ውስጥ ሴሚኮንዳክተሮች መጠቀም, ወደ እነርሱ ናቸው ይህም ከ ዕቃዎች በስፋት, እና በቀላሉ ሂደት እና የተፈለገውን ውጤት ለማግኘት, እና የኤሌክትሮኒክ መሣሪያዎች ላይ ይሠራ ማን ሳይንቲስቶች መካከል ምርጫ ማድረግ ሌሎች ቴክኒካዊ ገጽታዎች ከእነሱ መካከል, ገጠማቸው.

መደምደሚያ

እኛ እንዴት እንደሚሰሩና ምን ሴሚኮንዳክተሮች, በዝርዝር ውስጥ መርምረናል. ያላቸውን የመቋቋም መሠረት ውስብስብ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ሂደቶች ጫኑ. እና አንቀጽ ላይ እንደተገለጸው ሙሉ በሙሉ መረዳት እንደ እውነታዎች መስጠት አይደለም መሆኑን ሊያስተውሉ ይችላሉ ሳይንስ እስከ መጨረሻ ያላቸውን ሥራ ባሕርይና ጥናት አይደለም መሆኑን ቀላል ምክንያት እንዲህ ሴሚኮንዳክተሮች,. ነገር ግን እኛን ተግባራዊ አኖሩአቸው ለመፍቀድ ይህም ያላቸውን መሠረታዊ ንብረቶች እና ባህርያት, ታውቃላችሁ. ስለዚህ እናንተ ጥንቃቄ መሆን, ከእነርሱ ጋር ሙከራ ቁሳቁሶች እና ሴሚኮንዳክተሮች መፈለግ ይችላሉ. የሚያውቅ ማን ነው, ምናልባት አንተ ታላቅ ተመራማሪ የሚተኛበት?!