Kaj je polprevodniški? odpornost na polprevodniški

Kaj je polprevodniškega materiala? Kakšne so njegove lastnosti? Kaj je fizika polprevodnikov? Kot so zgrajene? Kaj je prevodnost polprevodnikov? Kakšne so fizični atributi ki jih posedujejo?

Kaj je imenovani polprevodniki?

To pomeni, da kristalna materiale, ki ne prevajajo elektrike tako dobro, kot tudi kovine. Toda ta številka je bolje kot so izolatorji. Te značilnosti so posledica števila mobilnih operaterjev. Če menimo, da na splošno obstaja močna navezanost na jedra. Vendar, kadar jih dajemo v prevodnik več atomov, na primer, antimon, ki ima presežek elektronov, ta položaj bo treba popraviti. Pri uporabi indij pripravimo elemente z pozitivnim nabojem. Vse te lastnosti se pogosto uporabljajo v tranzistorjev - posebnih naprav, ki lahko izboljšajo, tiskanimi ali gredo tok le v eno smer. Če menimo, da je NPN tip elementa, je mogoče bistveno upoštevati krepi vlogo, ki je še posebej pomembna pri prenosu šibkih signalov.

oblikovne značilnosti, ki imajo električno polprevodnikov

Vodniki imajo veliko prostih elektronov. Izolatorji so bili skoraj imeti. Polprevodniki in tudi vsebujejo določeno količino prostih elektronov in poteka s pozitivnim nabojem, ki so pripravljeni sprejeti osvobojene delcev. In kar je najpomembneje - vsi izvajajo električni tok. prej veljalo NPN tipa tranzistor - ni možna enojna polprevodniških elementov. Torej, obstaja več PNP-tranzistorji in diode.

Če govorimo o zadnji Skratka, gre za element, ki lahko prenašajo signale samo v eni smeri. Prav tako lahko dioda pretvorbo AC DC. Kaj je mehanizem te preobrazbe? In zakaj se premika le v eno smer? Ne glede na to, kje je trenutni, elektroni in vrzeli lahko ali razpršijo, ali gredo naprej. V prvem primeru zaradi večje ponudbe krma razdalja je prekinjen, zato se prenašajo prevoznikom negativno napetost le v eno smer, to je prevodnost polprevodnikov je enostranski. Konec koncev, lahko sedanja treba posredovati le, če so sestavni delci v bližini. In to je mogoče le, če je trenutna ponudba na eni strani. To so tipi polprevodnikov obstajajo in se uporabljajo v tem trenutku.

pas struktura

Električne in optične lastnosti vodnikov, povezanih z dejstvom, da se pri polnjenju energijski nivoji elektronov loči od možnih stanj bandgap. Kaj so njene značilnosti? Dejstvo, da ni ravni Pojasni razmikom energije. Z nečistočami in strukturnih pomanjkljivosti se lahko spremeni. Višje polna zasedba se imenuje valence. Sledila resolucija, vendar prazna. To se imenuje prevodni pas. Fizika polprevodnikov - zelo zanimiva tema, in v okviru članka je dobro pokrita.

stanje elektronov

Uporablja pojme, kot so število dovoljenih pasu in kvazi-zagon. Struktura je določena s prvo disperzijo. Pravi, da je na njej vpliva na energetsko odvisnost od quasimomentum. Torej, če je valence pasu popolnoma napolni z elektroni (ki nosijo stroške v polprevodnikov), pravimo, da ni osnovnih pobuđenja. Če iz nekega razloga, delci niso, to pomeni, da je pozitivno nabit kvazidelec - mimo ali luknjo. So nosilci naboja v polprevodnikov valentno pasu.

degenerirana cona

Valenca pas v tipičnem vodnika šestkrat degenerirana. To je brez interakcije spin-orbito in samo takrat, ko je kvaziimpuls nič. To lahko cepimo pod enakimi pogoji za dvakrat in štirikratno degenerirana pasu. Razmik energija med njimi se imenuje energija razcepitve na spin-orbiti.

Nečistoče in napak v polprevodnikih

Lahko so električno neaktivna ali aktivna. Uporaba Prvi omogoča, da bi dobili v polprevodnikih pozitivni ali negativni naboj, ki ga je mogoče pobotati s pojavom luknjo v valence pasu ali elektronov v prevodnem pasu. Neaktivni nečistoče so nevtralni in imajo relativno malo vpliva na elektronske lastnosti. Poleg tega lahko pogosto pomembno je valenca katerih imajo atome, ki sodelujejo v procesu prenosa naboja in struktura kristalne rešetke.

Glede na vrsto in količino nečistoč lahko spremeni in je razmerje med številom lukenj in elektronov. Zato polprevodniški material vedno treba skrbno izbrana za dosego želenega rezultata. To je pred veliko število izračunov, nato eksperimentov. Delci, ki najbolj imenovani večinski prevozniki, so manjšina.

Doziramo vnos nečistoč v napravo polprevodniškega omogoča pridobitev želene lastnosti. Napake v polprevodnikih lahko tudi neaktivni ali aktivni električni stanje. Pomembno tukaj je motenj, intersticijski atom in delovno mesto. Tekoče in Nekristalne prevodniki reagirajo nečistot drugače kot kristalinično. Pomanjkanje togo konstrukcijo sčasoma povzroči, kar premakne atom pridobi drugačno valenco. To bo drugačen od tistega, s katerim je bila prvotno preveva vezi. Atom postane nedonosna dati ali pritrditev elektron. V takem primeru postane neaktivna, zato nečistočo polprevodniki imajo večje možnosti za neuspeh. To vodi k dejstvu, da je nemogoče, da spremenite vrsto prevodnost skozi nedovoljenih poživil in za ustvarjanje, na primer, p-n-križišče.

Nekateri amorfni polprevodniki lahko spremenijo svoje elektronske lastnosti pod vplivom dopinga. Vendar jih obravnava v precej manjšem obsegu kot do kristalnega. Občutljivost na doping amorfnih elemente je mogoče izboljšati z predelavo. Na koncu je treba omeniti, da zaradi dolgih in trdih delovnih primesi polprevodnikov pa predstavlja številne značilnosti, z dobrimi rezultati.

Statistika elektronov v polprevodnikov

Ko je termodinamični ravnovesje, je število lukenj in elektronov določi izključno s temperaturo parametrov glasbenega strukturi in koncentraciji električno aktivnih nečistoč. Ko je razmerje izračuna, je verjel, da se bo nekaj delcev v prevodnem pasu (na ravni akceptor ali donatorjev). Je upoštevati tudi dejstvo, da lahko del zapusti ozemlje valence, in se tam oblikuje vrzeli.

prevodnost

V polprevodnikov, lahko poleg elektroni kot nosilcev naboja opravljajo in ioni. Vendar je njihova električna prevodnost v večini primerov zanemarljiv. Edina ionski superprovodniki lahko povzroči izjemo. V polprevodniki so trije glavni mehanizem za prenos elektronov:

1. Glavni pas. V tem primeru, se elektroni v gibanju zaradi spremembe njene energije znotraj dovoljenega območja.
2. Skokov prevoz lokaliziranih stanj.
3. Polaron.

Eksiton

Luknja in elektronov lahko tvori vezano stanje. To se imenuje Wannier-Mott. V tem primeru foton energije, ki ustreza absorpcijskega roba pade na obseg resolucije sklopke. Z zadostno intenzivnost svetlobe v polprevodnikov lahko tvori veliko količino ekscitonov. S povečanjem njihove koncentracije kondenzno in utekočini elektronov luknjami.

Površina polprevodnika

Te besede kažejo več atomskih plasti, ki se nahajajo v bližini meje naprave. Površinske lastnosti različne od razsutem stanju. Prisotnost teh plasti prelomi translacijske simetrije kristala. To vodi do tako imenovanih površinskih stanj in polariton. Razvoj temo slednje, bi moralo biti več za povedati in o spin in vibracijski valovi. Zaradi svoje kemijske aktivnosti skriva mikroskopske površinski sloj zunaj molekul ali atomov, ki so bili adsorbiranimi iz okolja. Prav tako določajo lastnosti nekaj atomskih plasti. Na srečo, oblikovanje ultra-visoko vakuumsko tehnologijo, v kateri so polprevodniški elementi, omogoča pridobitev in ohranitev več ur, čisto površino, ki pozitivno vpliva na kakovost izdelkov.

Semiconductor. Temperatura vpliva na odpornost

Ko temperatura kovinskih povečuje, in poveča njihovo odpornost. Z polprevodnikov, je ravno nasprotno - pod enakimi pogoji, to možnost pa se bo zmanjšala. Bistvo tukaj je, da je električna prevodnost v katerem koli materialu (in to značilnost obratno sorazmerno z odpornostjo) je odvisna od tega, ali so polnjenja sedanji nosilci, od hitrosti gibanja v električnem polju, in njihovo število obsega na enoto materiala.

Polprevodniška telesa povečuje, ko temperatura zviša koncentracijo delcev, s čimer se poveča toplotno prevodnost in odpornost zmanjša. To lahko preverite v prisotnosti preprostega set mladega fizika in potrebnega materiala - silicija in germanija lahko, prav tako je treba sprejeti in iz polprevodnikov njimi. Povečanje temperature bodo zmanjšali njihovo odpornost. Da bi to preverili, morate zaloge na merilnih instrumentov, ki bodo videli vse spremembe. To je na splošno tako. Oglejmo si nekaj posebnih izvedb.

Odpornost in elektrostatični ionizacijo

To je posledica tuneliranje elektronov, ki gredo skozi zelo ozek pregrado, ki zagotavlja približno eno stotinko mikrometra. Nahaja se med robovi energetskih pasovih. Njen videz je mogoče le, če upogibanje energije pasov, ki se pojavlja samo pod vplivom močnega električnega polja. Ko pride do predorov (da je kvantno mehanski učinek), elektroni skozi je potencialna ovira ozek, in to ne spremeni svojo energijo. To pomeni povečanje koncentracije nosilcev naboja, in v obeh območjih: prevajanje in valence. Če je postopek za razvoj elektrostatičnega ionizacije, ne more biti razčlenitev predora polprevodnikov. V tem procesu bo spremenila upornost polprevodnika. To je reverzibilna, in takoj, ko je električno polje izklopljen, so obnovili vse procese.

Odpornost in vpliv ionizacije

V tem primeru so luknje in elektroni pospešeni do testirali prosto pot pod vplivom močnega električnega polja na vrednosti, ki prispevajo k ionizacije atomov in pretrganja ene izmed kovalentne vezi (primarno ali nečistoča Atom). Vpliv ionizacijo pojavi kot plaz in plazov množenja nosilcev naboja. Tako na novo ustvarjenih luknje in elektroni pospeši z električnim tokom. Trenutna vrednost v končni rezultat se pomnoži s koeficientom ionizacija učinka, ki je število elektronov luknjami parov, ki nastajajo na enem segmentu poti naboj nosilec. Razvoj tega procesa na koncu pripelje do okvare polprevodnikov plazu. Odpornost polprevodnikov se tudi spreminja, vendar pa, kot je v primeru okvare predora, reverzibilna.

Uporaba polprevodnikov v praksi

Treba je opozoriti na poseben pomen teh elementov v računalniški tehnologiji. Skoraj ni dvoma, da ne bi bili zainteresirani za vprašanje, kaj je polprevodniki, če ni želja, da bi samostojno dvigniti predmet z njihovo uporabo. To je nemogoče zamisliti dela sodobnih hladilnikov, televizorjev, računalniških monitorjev brez polprevodnikov. ne more storiti brez njih, in napredna avtomobilska tehnologija. Uporabljajo se tudi v letalski in vesoljski tehnologiji. Razumeti, kaj polprevodniki so, kako pomembne so? Seveda, ne moremo reči, da je le bistveni elementi naše civilizacije, ampak tudi podcenjevati jih ni vredno.

Uporaba polprevodnikov v praksi, zaradi več in več dejavnikov, med njimi tudi razširjena od materialov, iz katerih so izdelane, in enostavnost obdelave in za pridobitev želenega rezultata, in drugimi tehničnimi lastnostmi, ki omogočajo izbiro znanstvenikov, ki so delali na elektronsko opremo, ki jih ustavil.

zaključek

Smo podrobno proučili, kaj polprevodniki, kako delajo v. Osnova njihovega upora iz kompleksnih fizikalnih in kemičnih procesov. In lahko opazili, da dejstva ne dajejo, kot je opisano v členu popolnoma razumem, da ti polprevodniki, za preprostega razloga, da je znanost še ni študiral posebnosti njihovega dela do konca. Vemo pa, njihove osnovne lastnosti in značilnosti, ki nam omogočajo, da se jih v praksi. Zato lahko poiščete materialov in polprevodnikov, da eksperimentirate z njimi, pri čemer pazite. Kdo ve, morda v vas spanca veliko raziskovalca?!