Nejlepší odpověď
Abychom porozuměli elektrotechnickému a elektronickému inženýrství, potřebujeme velký skok víry a musíme přijmout následující vztahy. Elektrické a elektronické inženýrství obsahuje mnoho funkcí, které jsou podporovány vodiči statickou nebo rychlostí změny pohybu hmoty a náboje elektronů, a existují další funkce a operace, které jsou podporovány ve vakuu a izolátorech rychlostí změny „neelektronů“ „nebo výtlačné (zdánlivé) proudy, výtlačné (zdánlivé) hmotnosti a výtlačné (zdánlivé) náboje, někdy prostřednictvím hybnosti a„ hmotnosti a náboje elektronu “vrhané a odpalované elektronickou zbraní pomocí vakua nebo izolátoru. Elektron je úžasná malá entita, protože má hmotnost a náboj a mnohem více, když se pohybuje na různých lokalitách nebo osciluje ve stejné lokalitě, vytváří proud, když získává různé úrovně napětí. V souvislosti s pohybujícím se elektronem (proudem) existuje magnetické pole a v souvislosti s napětím existuje elektrické pole. Nyní magnetické pole a elektrické pole k podpoře nepotřebují žádnou hmotu ani nabitý elektron, ale mluvíme s nimi a spojujeme je s pojmy „posunutí (zdánlivý) proud“ a dodal bych, že filozoficky můžeme hovořit o „posunutí ( zdánlivá hmotnost) „a“ výtlak (zdánlivý) náboj. To vše by vedlo ke konceptům kinetické energie a potenciální energie, dokonce i ve vakuu, kde není skutečná hmotnost. Takže, abychom si mohli říkat elektrotechnici, musíme pochopit, co je proud, napětí, magnetická a elektrická pole a VYSOKÁ RYCHLOST ZMĚN proudů, napětí, magnetického a elektrického pole jak u VODIČŮ, tak IZOLÁTORŮ. Nyní mohou mít vodiče proměnné hodnoty odporu, proměnnou indukčnost, zatímco izolátory mohou mít proměnnou kapacitu, pokud spojíme je s fyzickým prostředím. Všechny tyto komponenty potřebují zvládnout ELEKTROMAGNETICKÉ POLE. které jsou získávány buď „elektrony“ ve vodičích, nebo „neelektrony“ v izolátorech. „Takže v zásadě SEMICON DUTOR je materiál, který je syntetizován tak, aby fungoval mezi zkratovým vodičem a dokonalým izolačním vakuem za účelem podpory proudu, napětí, magnetického a elektrického pole. Nyní, jako každý lidský nebo jiný život, i jeden potřebuje k vytvoření života dvě složky, ale zde nebudeme mluvit o ŽIVOTĚ, ale můžeme mluvit o REAKCÍCH a ČINNOSTECH. Všichni víme, že různé prvky, které existují v našem světě, mají povrchové efekty a aktivity, které při kontaktu, které ostatní povrchy říkají o stejných prvcích, nereagují s každou částí, ale pokud jsou v kontaktu různé prvky, jako řekněme hliník a měď nebo železo a voda, pak na křižovatce dojde k reakci, jako v případě RUSTU, což je forma života, ale nenazýváme to ŽIVOTEM, nazýváme to reakcí. Je zajímavé, že v elektronice a elektrotechnice můžeme vytvořit ekvivalent toho, co je muž a žena, z neutrálního materiálu dopingem různými úrovněmi elektronů nebo mohu říci díry! U hliníku a mědi existuje elektrický efekt na křižovatce, kde elektrony budou skákat vysoko z jednoho povrchu na druhý, což způsobí určitou nesymetrii, protože vždy existuje několik „typů nesymetrií“, když existuje jedno spojení. Tato nesymetrie, když se setkají dva prvky, může mít formu usměrnění, když je na křižovatku přivedeno napětí, a pokud je křižovatce dána vnější energie jako světlo a teplo nebo dokonce mechanická síla jako v krystalech, může křižovatka vytvářet elektřinu . Nejdůležitější otázkou zde je, že potřebujeme materiály, které lze použít samostatně na jiné úrovni vodivosti nebo různých charakteristikách izolátorů. Někdy potřebujeme spojení různých materiálů, a proto musíme vyrobit různé materiály SEMICONDUCTOR, které můžeme nazvat materiálem typu N (nadměrné elektrony) a typu P (nadměrné otvory), ale i tyto lze vyrobit na různých úrovních nebo rozlišeních typů N a typy P. Dva polovodičové materiály typu N dotované na různých úrovních a umístěné do kontaktu budou také reagovat „elektronicky“. Někdy používáme nesymetrii křižovatky N a P, vyrobené z různých polovodičových materiálů k výrobě diody, a někdy používáme křižovatku vyrobenou z různých polovodičů. materiál na SHOOT elektrony od křižovatky, jak to dělali ve starých ventilech (trubkách) z katody na anodu v CRT nebo televizních přijímačích, používají k natáčení elektronů do vakua a jejich přitahování kladným napětím na anodě . V letadlových lodích střílejí 10tunová proudová letadla parními katapulty a v elektrotechnice můžeme střílet elektrony ze spojení vyrobeného z jiného polovodičového materiálu jako zdroje zbraně, pokud vyrobíme tenké materiály.Ale musíme je chytit a protože nemůžeme mít vakuum v tranzistorech, jako jsme to měli dříve ve ventilech, to vše kvůli tomu, že všechny tranzistory jsou „studené“ a nestřílejí ani „neodpařují“ elektrony kvůli zahřáté katodě, ale kvůli dalším „charakteristikám elektronických prvků“, které jsou vlastní spojení, vyrobenému z různých polovodičových materiálů. V tranzistoru používá spojení emitor – základna nesymetrii spojení NP k vystřelení elektronů, zatímco spojení základna – kolektor je zachytí, ale ten druhý musí nahradit vakuum, které bylo použito ve ventilu, pokud potřebujeme zesilovač . Takže zatímco křižovatka emitor – základna využívá dopřednou asymetrii dvou různých polovodičových materiálů k získání zkratu nebo co nejnižšího odporu, jak je to prakticky možné, zatímco křižovatka základna – kolektor využívá opačnou nesymetrii materiálu NP k získání otevřeného obvodu nebo jako tak blízko, jak se můžeme dostat do vakua. Je to asi 100 000 ohmů pro křemíkové tranzistory a mnohem nižší pro staré germaniové polovodiče. Vraťme se tedy k tomu, co jsme řekli. * Zkrat a přerušený obvod jsou v elektrotechnice velmi užitečné. * Zkrat může být navinut v těsné blízkosti až k vytvoření induktoru, zatímco otevřený obvod může být ohraničen k výrobě kondenzátoru, zatímco osamělý polovodič lze použít k výrobě rezistoru jakékoli hodnoty. * Používá se v párech jako na povrchu spojení, kde každá část má jinou úroveň polovodivosti, pak výsledná nesymetrie spojení může vytvořit diodu, která má charakteristiku zkratu v jednom směru a vakua nebo izolátor v opačném směru. * Při použití dvou polovodičových spojů zády k sobě lze zajistit, aby dva různé dotované polovodiče v jednom spoji fungovaly jako zkrat a aby vystřelovaly elektrony od spojky, když je jedna část spojky velmi tenká a je potřeba druhé spojení působit jako vakuum nebo jako dobrý izolátor k zachycení nebo sběru elektronů (nebo děr), protože jinak se nedostane akce zesilovače. Druhá situace umístění různých úrovní dotovaných polovodičů dohromady, lze na ni pohlížet jako na jedno spojení generující proud zkratem pomocí zdroje vstupního proudu a poté střílet výsledný vodivý proud izolantem tak, aby proud vypadal jako by se objevovala forma vysokého odporu s vysavačem na kolektoru, aby přilákala aktuální výstřel ze spojení základny emitoru! To jsou základy zesílení. Jeden prostě nemůže zachytit elektrony ve druhém zkratu poté, co je vygeneroval z primárního zkratu, protože nedojde ke změně impedance k toku proudu. To je v zásadě princip všech zesilovačů, zařízení, které mění impedanci na tok proudu. (Existuje napěťová verze jako FET ovlivňující elektrické pole v polovodičovém zařízení.) Pokud máme jedno spojení využívající dva polovodičové prvky různých dopovaných rozlišení k vytvoření vodivého elektronu, můžeme vytvořit funkce, které mohou zanechat elektrony za sebou a vypustit elektromagnetické pole k výrobě světelných nebo rádiových nebo rentgenových signálů v izolátoru, jako v rádiových vlnách. Předpokládám, že bychom mohli říci, že to je to, co dělá LED, ale existují Gunnovy diody, které to dělají podobným způsobem, vše v závislosti na dopingu použitých polovodičů. Všimněte si, že na horký rezistor nebo ohřívač lze pohlížet jako na anténu, a proto existují okamžiky, kdy nelze na rezistor nebo polovodič pohlížet jako na „ztrátový“, protože to, co je obsaženo jako teplo nebo elektromagnetická energie, může být velmi užitečné pro inženýra. V této fázi jsme vytvořili funkce magnetického a elektrického pole, které se rozdělily nebo vyzařovaly nebo se promítly z polovodiče a vypustily se do volného prostoru nebo vakua, což je dokonalý izolátor, kde musíme zapomenout na „vodivou“ část v „polovodičích“ a musíme se naučit zacházet s „výtlačnými elektrony nebo proudem“, „výtlačnou (zdánlivou) hmotností“ a „výtlačnými (zdánlivými) náboji“. Myslím, že si raději necháme tok magnetických a elektrických polí v izolátorech a prostoru na jindy, protože proces vedení může být řešen jiným způsobem ………. kde si musíme hrát a rozumět důležitost VYSOKÉ RYCHLOST ZMĚNY AKTUÁLNÍCH NAPĚTÍ, NAPĚTÍ, MAGNETICKÝCH A ELEKTRICKÝCH OBLASTÍ a VÝDATNÝCH (zdánlivých) AKTUÁLŮ. Statické podmínky nejsou tak užitečné v neomezeném prostoru nebo vakuu. Možná jsou statické podmínky užitečné v prostoru nebo jiném izolačním prostoru, pokud je ohraničen nesymetrií elektronů plovoucích poblíž v oblaku nebo izolovaných na plovoucích ostrovech mědi nebo jiných kovů, protože planety ve vesmíru vytvářejí gravitaci v prostoru nebo izolátor mezi nimi .
Odpověď
“ Další důležité vlastnosti polovodičů, díky nimž jsou jedinečné : –
Polovodiče mají specifické elektrické vlastnosti. Látka, která vede elektřinu, se nazývá vodič a látka, která nevodí elektřinu, se nazývá izolátor. Polovodiče jsou látky s vlastnostmi někde mezi nimi. Elektrické vlastnosti mohou být indikovány odporem. Vodiče jako zlato, stříbro a měď mají nízký odpor a snadno vedou elektřinu. Izolátory, jako je guma, sklo a keramika, mají vysokou odolnost a je obtížné je projít elektřinou. Polovodiče mají vlastnosti někde mezi těmito dvěma. Jejich odpor se může měnit například podle teploty. Při nízké teplotě jimi neprochází téměř žádná elektřina. Když ale teplota stoupne, snadno nimi projde elektřina. Polovodiče obsahující téměř žádné nečistoty nevedou téměř žádnou elektřinu. Když se ale do polovodičů přidají některé prvky, elektřina jimi snadno projde. Polovodiče obsahující jeden prvek se nazývají elementární polovodiče , včetně slavného polovodičový materiál křemík. Na druhou stranu polovodiče složené ze dvou nebo více sloučenin se nazývají složené polovodiče , a používají se v polovodičových laserech, světelných diodách atd.
Energetické pásmo
Atom se skládá jádra a elektronů obíhajících kolem jádra. Elektrony nemohou obíhat jádro v žádné vzdálenosti v atomovém prostoru obklopujícím jádro, ale jsou povoleny pouze určité, velmi specifické oběžné dráhy a existují pouze na konkrétních samostatných úrovních. Tyto energie se nazývají energetické úrovně. Velké množství atomů se shromáždí, aby vytvořilo krystal, a interaguje v pevném materiálu, poté se energetické úrovně staly tak těsně rozmístěnými, že tvoří pásy. Toto je energetické pásmo. Kovy, polovodiče a izolátory se od sebe odlišují strukturami pásem. Jejich pásové struktury jsou zobrazeny na obrázku níže.
V kovech se vodivé pásmo a valenční pásmo velmi blíží navzájem a mohou se dokonce překrývat, s Fermiho energií （Eｆ） někde uvnitř. To znamená, že kov má vždy elektrony, které se mohou volně pohybovat, a tak mohou vždy nést proud. Takové elektrony jsou známé jako volné elektrony. Tyto volné elektrony jsou odpovědné za proud, který protéká kovem.
V polovodičích a izolátorech jsou záclonové a vodivé pásmo odděleny zakázanou energetickou mezerou （např.） Dostatečné šířky a Fermiho energií （ Eｆ） je mezi valenčním a vodivým pásmem. Aby se elektron dostal do pásma vodivosti, musí získat dostatek energie, aby překonal mezeru v pásmu. Jakmile je to hotové, může to vést.
V polovodičích při pokojové teplotě je pásmová mezera menší, je zde dostatek tepelné energie, která umožňuje elektronům poměrně snadno přeskočit mezeru a provést přechody ve vodivém pásmu, vzhledem k omezené vodivosti polovodiče. Při nízké teplotě žádný elektron nemá dostatečnou energii k obsazení vodivého pásma, takže není možný žádný pohyb náboje. Při absolutní nule jsou polovodiče dokonalými izolátory. Hustota elektronů ve vodivém pásmu při pokojové teplotě není tak vysoká jako v kovech, takže nemůže vést proud tak dobrý jako kov. Elektrická vodivost polovodičů není tak vysoká jako kov, ale také není tak špatná jako elektrický izolátor. Proto se tomuto typu materiálu říká polovodič – tedy polovodič.
Pásmová mezera pro izolátory je velká, takže ji může přeskočit jen velmi málo elektronů. Proto proud v izolátorech neprotéká snadno. Rozdíl mezi izolátory a polovodiči je velikost energie pásma. V izolátoru, kde je zakázaná mezera velmi velká, a v důsledku toho je energie potřebná k přechodu elektronu do vodivého pásma prakticky dostatečně velká. Izolátory nevedou elektřinu snadno. To znamená, že elektrická vodivost izolátoru je velmi špatná.
Polovodičový krystal používaný pro IC atd. Je vysoce čistý monokrystalický křemík 99,999999999\%, ale když se skutečně vytvoří obvod, přidávají se nečistoty, aby se řídily elektrické vlastnosti. . V závislosti na přidaných nečistotách se stávají polovodiči typu n a typu p.
Pentavalentní fosfor (P) nebo arsen (As) se přidávají k vysoce čistému křemíku pro polovodiče typu n.Tyto nečistoty se nazývají dárci. Energetická úroveň dárce se nachází v blízkosti vodivého pásma, to znamená, že energetická mezera je malá. Poté jsou elektrony na této energetické úrovni snadno excitovány do vodivého pásma a přispívají k vodivosti.
Na druhou stranu se do polovodiče typu p přidává trojmocný bór (B) atd. Tomu se říká akceptor. Energetická hladina akceptoru se blíží valenčnímu pásmu. Protože zde nejsou žádné elektrony, jsou zde vzrušeny elektrony ve valenčním pásmu. Ve valenčním pásmu se tak vytvářejí díry, které přispívají k vodivosti.
Akreditace
© Hitachi High-Tech Corporation 2001, 2021 “.