Mitkä ovat puolijohdemateriaalin ominaisuudet?

Paras vastaus

Sähkö- ja elektroniikkatekniikan ymmärtämiseen tarvitaan suuri uskon harppaus ja on hyväksyttävä seuraavat suhteet. Sähkö- ja elektroniikkatekniikka sisältää monia toimintoja, joita johtimet tukevat staattisella tai elektronien massan ja varauksen liikkeen muutosnopeudella, ja on muitakin toimintoja ja toimintoja, joita tuetaan tyhjiössä ja eristimissä ”muiden kuin elektronien muutosnopeudella” ”tai siirtovirrat (näennäiset), siirtymä (näennäinen) massa ja siirtymä (näennäinen) varaukset ja joskus elektronisen pistoolin alipaineen tai eristimen läpi heittämän ja ammutaman impulssin ja” elektronin massa ja varaus ”kautta. Elektroni on hieno pieni kokonaisuus, koska sillä on massa ja varaus ja paljon muuta, kun se siirtyy eri paikkoihin tai värähtelee samassa paikassa ja luo virran, kun se saavuttaa erilaisia ​​jännitetasoja. Liikkuvan elektronin (virran) yhteydessä on magneettikenttä ja liittyy jännitteeseen, on sähkökenttä. Magneettikenttä ja sähkökenttä eivät tarvitse massaa tai varattua elektronia tukeakseen sitä, mutta puhumme ja yhdistämme niihin käsitteitä ”siirtymävirta” (näennäisvirta) ja lisäisin, että filosofisesti voimme puhua ”siirtymisestä ( näennäinen massa) ”ja” siirtymä (näennäinen) varaus. Kaikki tämä johtaisi kineettisen energian ja potentiaalisen energian käsitteisiin, myös tyhjössä, jossa ei ole todellista massaa. Joten kutsumaksemme itseämme sähköinsinööreiksi meidän on ymmärrettävä, mikä on virta, jännitteet, magneettiset ja sähköiset kentät sekä virtojen, jännitteiden, magneettisten ja sähköisten kenttien muutosten korkeampi nopeus sekä johtimissa että eristeissä. Nyt johtimilla voi olla vaihteleva vastusarvo, vaihteleva induktanssi, kun taas eristeillä voi olla vaihteleva kapasitanssi, jos yhdistämme Kaikkien näiden komponenttien on käsiteltävä sähkömagneettisia kenttiä. Niitä hankkivat joko ”elektronit” johtimissa tai ”ei-elektronit” eristimissä ”Joten periaatteessa SEMICON DUTOR on materiaali, joka syntetisoidaan toimimaan välillä oikosulkujohdin ja täydellinen eristävä tyhjiö virran, jännitteen, magneettisten ja sähköisten kenttien tukemiseksi. Kuten mitä tahansa ihmistä tai muuta elämää, elämän luomiseen tarvitaan kaksi komponenttia, mutta tässä emme puhu ELÄMÄSTÄ, mutta voimme puhua REAKTIOISTA ja TOIMINNOISTA. Me kaikki tiedämme, että maailmassamme esiintyvillä eri elementeillä on pintavaikutuksia ja aktiviteetteja, joita kosketuksissaan olevien muiden pintojen sanojen kanssa ne eivät reagoi jokaisen osan kanssa, mutta jos Eri elementit joutuvat kosketuksiin, kuten sanotaan alumiini ja kupari tai rauta ja vesi, sitten risteyksessä tapahtuu reaktio, kuten RUST: n tapauksessa, joka on elämän muoto, mutta emme kutsu sitä LIFE: ksi, me kutsumme sitä reaktioksi. On mielenkiintoista, että elektroniikka- ja sähkötekniikassa voimme luoda neutraalista materiaalista ekvivalentin, mikä on Mies ja Nainen, seostamalla sitä erilaisilla elektronitasoilla tai sanonko reikiä! Alumiinin ja kuparin kohdalla on sähköinen vaikutus risteyksessä, jossa elektronit hyppäävät korkealla pinnalta toiselle aiheuttaen epäsymmetriaa, koska aina on olemassa erilaisia ​​epätasapainotyyppejä, kun on olemassa yksi risteys. Nämä epäsymmetriat, kun kaksi elementtiä kohtaavat, voivat olla tasasuuntauksia, kun risteykseen kohdistetaan jännite ja jos risteykselle annetaan ulkoista energiaa valona ja lämpönä tai jopa mekaanisena voimana kuin kiteissä, risteys voi luoda sähköä . Tärkein asia tässä on, että tarvitsemme materiaaleja, joita voidaan käyttää yksinään eri johtokyvyllä tai eristeiden erilaisilla ominaisuuksilla. Joskus tarvitsemme eri materiaalien risteyksen, joten meidän on tehtävä erilaisia ​​puolijohde-aineita, joita voimme kutsua N-tyypiksi (liialliset elektronit) ja P-tyypiksi (liialliset reiät), mutta jopa nämä voidaan tehdä N-tyypin eri tasoilla tai resoluutioilla ja P-tyypit. Kaksi N-tyyppistä puolijohdemateriaalia, jotka on seostettu eri tasoilla ja jotka ovat kosketuksissa, reagoivat myös sähköisesti. Joskus käytämme N- ja P-liitoksen epäsymmetriaa, joka on valmistettu eri puolijohdemateriaaleista diodin valmistamiseksi, ja joskus käytämme eri puolijohteista tehtyä liitosta materiaalia ampumaan elektroneja pois liitoskohdasta, kuten vanhoissa venttiileissä (putkissa) katodista CRT: n tai television televisioon, anodiin he ampuvat elektroneja tyhjiöön ja vetävät niitä positiivisella jännitteellä anodissa . Lentotukialuksissa he ampuivat 10 tonnin suihkukoneita höyrykatapultteilla ja sähkötekniikassa voimme ampua elektroneja pistoolilähteenä eri puolijohdemateriaalista tehdystä risteyksestä, jos teemme ohuita materiaaleja.Mutta meidän on tartuttava niihin ja koska transistoreissa ei voi olla tyhjiötä, kuten aikaisemmin venttiileissä, kaikki johtuu siitä, että kaikki transistorit ovat ”kylmiä” eivätkä ne ammu tai haihduta elektroneja kuumennetun katodin takia, mutta johtuen muista puolijohdemateriaaleista valmistetulle risteykselle ominaisista muista elektronisten ominaisuuksien ominaisuuksista . Transistorissa emitteripohjainen risteys käyttää NP-risteyksen epäsymmetriaa elektronien ampumiseen samalla, kun runkokokoonpanoristeys saa ne kiinni, mutta jälkimmäisen on korvattava venttiilissä käytetty alipaine, jos tarvitsemme vahvistimen . Joten kun emitteri-pohja-liitos käyttää kahden eri puolijohdemateriaalin eteenpäin suuntautuvaa epäsymmetriaa oikosulun tai mahdollisimman pienen vastuksen saamiseksi, kun taas pohja-kollektori-liitos käyttää NP-materiaalin käänteistä epäsymmetriaa avoimen piirin saamiseksi tai lähellä, kun pääsemme tyhjiöön. Se on noin 100000 ohmia piitransistoreille ja paljon pienempi vanhoille germaaniumpuolijohteille. Joten jatkakaamme sanomamme. * Oikosulku ja avoin piiri ovat erittäin hyödyllisiä sähkötekniikassa. * Oikosulku voidaan kääriä lähelle induktorin tuottamiseksi, kun taas avoin piiri voidaan sitoa tuottamaan kondensaattori, kun taas yksinäistä puolijohdetta voidaan käyttää minkä tahansa arvon vastuksen tuottamiseen. * Käytetään pareittain kuin risteyksen pinnalla, jossa kullakin osalla on erilainen puolijohtavuuden taso, tällöin syntyvä risteyksen epäsymmetria voi tuottaa diodin, jolla on ominaisuus oikosulku yhdessä suunnassa ja tyhjiö tai eriste toiseen suuntaan. * Käyttämällä kahta puolijohdeliitosta taaksepäin voidaan järjestää kaksi erilaista seostettua puolijohtoa yhdessä risteyksessä toimimaan oikosuluna ja ampumaan elektroneja poispäin risteyksestä, kun yhdestä risteyksestä tehdään hyvin ohut ja toinen tarvitsee toisen risteyksen toimimaan tyhjiönä tai hyvänä eristeenä elektronien (tai reikien) kiinni ottamiseksi tai keräämiseksi, koska muuten ei saada vahvistintoimintaa. No, jälkimmäinen tilanne, jossa eri tasot seostettuja puolijohteita asetetaan yhteen, voidaan katsoa yhdeksi liitokseksi, joka tuottaa virran oikosulun kautta tulovirran lähteellä, ja ampuu sitten syntyvän johtovirran eristimen läpi niin, että virta näyttää ikään kuin se olisi nousemassa muodostaen suuren vastuksen pölynimurilla kerääjässä houkutellakseen nykyisen kuvan emitterin risteyksestä! Se on vahvistuksen perusteet. Elektroneja ei vain voida tarttua toiseen oikosulkuun sen jälkeen, kun yksi on generoinut ne ensisijaisesta oikosulusta, koska impedanssia ei muutu nykyiselle virtaukselle. Periaatteessa tämä on kaikkien vahvistimien periaate, laite, joka muuttaa impedanssin virtavirtaan. (FET: nä on jänniteversio, joka vaikuttaa puolijohdelaitteen sähkökenttään) No, jos meillä on yksi risteys, jossa käytetään kahta puolijohde-elementtiä, joilla on erilainen erotettu erottelukyky johtavan elektronin luomiseksi, voimme luoda toimintoja, jotka voivat jättää elektronit taakse ja käynnistää sähkömagneettisen kentän tuottamaan, valo-, radio- tai röntgensignaaleja eristimessä, kuten radioaalloissa. Oletetaan, että voimme sanoa, että LED tekee näin, mutta on olemassa Gunn-diodeja, jotka tekevät sen vastaavalla tavalla, kaikki riippuen käytettyjen puolijohteiden dopingista. Huomaa, että punaista kuumavastusta tai lämmitintä voidaan pitää toimivana antennina, ja siksi on hetkiä, jolloin ei voida katsoa, ​​että vastus tai puolijohde on ”häviöllistä”, koska lämpönä tai sähkömagneettisena energiana oleva sisältö voi olla hyvin hyödyllinen insinöörille. Tässä vaiheessa olemme luoneet magneetti- ja sähkökenttätoimintoja, jotka ovat leikkautuneet, säteilevät tai heijastaneet itsensä puolijohteesta ja lähteneet vapaaseen tilaan tai tyhjiöön, mikä on täydellinen eristin, jossa meidän on unohdettava ”puolijohteiden” ”johtava” osa ja meidän on opittava käsittelemään ”siirtymäelektroneja tai -virtaa”, ”siirtymämassaa (näennäismassaa)” ja ”siirtymävarauksia (näennäisvarauksia)”. Luulen, että meidän on parempi jättää magneettisten ja sähköisten kenttien virtaus eristeisiin ja tilaan toiseen aikaan, koska johtumisprosessia voidaan käsitellä toisella tavalla ………. missä meidän on leikitettävä ja ymmärrettävä RAKENNEVIRROJEN, JÄNNITTEIDEN, MAGNEETTISEN JA SÄHKÖKENTTÄN JA SÄHKÖISEN (näennäisen) VIRRAN KORKEAMMAN MÄÄRÄN merkitys. Staattiset olosuhteet eivät ole niin hyödyllisiä rajattomassa tilassa tai tyhjiössä. Ehkä staattiset olosuhteet ovat hyödyllisiä avaruudessa tai muussa eristävässä tilassa, jos sitä rajoittaa epäsymmetria elektronista, joka kelluu lähellä pilvessä tai eristetty kelluvilla kuparin tai muiden metallien saarilla, kun avaruudessa olevat planeetat tuottavat painovoimaa avaruudessa tai niiden välisessä eristeessä .

Vastaus

”Puolijohteiden ominaisuudet ”.

Puolijohteiden tärkeät lisäominaisuudet, jotka tekevät niistä ainutlaatuiset : –

Puolijohteilla on erityiset sähköiset ominaisuudet. Sähkön johtavaa ainetta kutsutaan johtimeksi, ja ainetta, joka ei johda sähköä, kutsutaan eristimeksi. Puolijohteet ovat aineita, joilla on ominaisuuksia jossakin niiden välissä. Sähköiset ominaisuudet voidaan osoittaa resistiivisyydellä. Johtajilla, kuten kullalla, hopealla ja kuparilla, on alhainen vastus ja ne johtavat sähköä helposti. Eristimillä, kuten kumilla, lasilla ja keramiikalla, on suuri vastus ja niiden on vaikea kulkea sähkön läpi. Puolijohteilla on ominaisuuksia näiden kahden välissä. Niiden resistiivisyys voi muuttua esimerkiksi lämpötilan mukaan. Matalassa lämpötilassa niiden läpi ei mene melkein sähköä. Mutta kun lämpötila nousee, sähkö kulkee niiden läpi helposti. Puolijohteet , joissa ei ole lainkaan epäpuhtauksia, eivät kulje melkein ollenkaan sähköä. Mutta kun joitain elementtejä lisätään puolijohteisiin , sähkö kulkee niiden läpi helposti. Yksittäisen elementin sisältäviä puolijohteita kutsutaan alkuosiksi puolijohteiksi , mukaan lukien kuuluisat puolijohde materiaali pii. Toisaalta kahdesta tai useammasta yhdisteestä koostuvia puolijohteita kutsutaan yhdistelmä puolijohteiksi , ja niitä käytetään puolijohde lasereissa, valoa emittoivissa diodeissa jne.

Energiakaista

Atomi koostuu ytimen ja elektronien ympäri. Elektronit eivät voi kiertää ydintä millään etäisyydellä ydintä ympäröivässä atomitilassa, mutta vain tietyt, hyvin spesifiset kiertoradat ovat sallittuja, ja ne esiintyvät vain tietyillä erillisillä tasoilla. Näitä energioita kutsutaan energiatasoiksi. Suuri määrä atomeja kerääntyy muodostaen kiteen ja ovat vuorovaikutuksessa kiinteässä materiaalissa, sitten energiatasot siirtyivät niin lähelle, että ne muodostavat nauhoja. Tämä on energiakaista. Metallit, puolijohteet ja eristeet erotetaan toisistaan ​​nauharakenteidensa avulla. Niiden nauharakenteet on esitetty alla olevassa kuvassa.

Metallissa johtokanta ja valenssikaista ovat hyvin lähellä toistensa kanssa ja voivat jopa olla päällekkäisiä Fermi-energian (Ef) kanssa jossain sisällä. Tämä tarkoittaa, että metallilla on aina elektroneja, jotka voivat liikkua vapaasti ja siten aina kuljettaa virtaa. Tällaisia ​​elektroneja kutsutaan vapaiksi elektroneiksi. Nämä vapaat elektronit ovat vastuussa metallin läpi kulkevasta virrasta.

Puolijohteissa ja eristeissä valenssikaista ja johtokanta erotetaan kielletyllä riittävän leveällä energiarakolla (esim. And ja Fermi-energialla ( Ef) on valenssin ja johtamiskaistan välillä. Päästäkseen johtamiskaistalle, elektronin on hankittava riittävästi energiaa kaistan aukon hyppäämiseen. Kun tämä on tehty, se voi johtaa.

Puolijohteissa huoneenlämmössä kaistaväli on pienempi, lämpöenergiaa on riittävästi, jotta elektronit voivat hypätä aukon melko helposti ja tehdä siirtymiä johtokaistalla, koska puolijohteen johtavuus on rajallinen. Matalassa lämpötilassa yhdelläkään elektronilla ei ole riittävästi energiaa johtamiskaistan varaamiseen, joten varauksen liike ei ole mahdollista. Absoluuttisessa nollassa puolijohteet ovat täydellisiä eristimiä. Elektronien tiheys johtokaistalla huoneenlämpötilassa ei ole yhtä suuri kuin metalleissa, joten ne eivät voi johtaa yhtä hyvää virtaa kuin metalli. Puolijohteiden sähkönjohtavuus ei ole yhtä korkea kuin metalli, mutta ei myöskään niin huono kuin sähköeristin. Siksi tämän tyyppistä materiaalia kutsutaan puolijohteeksi – puolijohde.

Eristinten kaistaväli on suuri, joten hyvin harvat elektronit voivat hypätä aukon. Siksi virta ei virtaa helposti eristimissä. Ero eristeiden ja puolijohteiden välillä on kaistavälien energian koko. Eristimessä, jossa kielletty rako on hyvin suuri ja sen seurauksena elektronin tarvitsema energia johtokaistalle siirtymiseksi on käytännössä riittävän suuri. Eristimet eivät johda sähköä helposti. Tämä tarkoittaa, että eristimen sähkönjohtavuus on erittäin heikko.

IC: ssä jne. Käytettävät puolijohdekiteet ovat erittäin puhtaita yksikiteisiä piitä 99,999999999999\%, mutta piiriä tosiasiallisesti tehtäessä lisätään epäpuhtauksia sähköisten ominaisuuksien hallitsemiseksi. . Lisätyistä epäpuhtauksista riippuen niistä tulee n- ja p-tyyppisiä puolijohteita.

Viisiarvoinen fosfori (P) tai arseeni (As) lisätään erittäin puhtaaseen piiin n-tyyppisille puolijohteille.Näitä epäpuhtauksia kutsutaan luovuttajiksi. Luovuttajan energiataso sijaitsee lähellä johtamiskaistaa, toisin sanoen energiavaje on pieni. Sitten tällä energiatasolla olevat elektronit ovat helposti viritettävissä johtokaistalle ja vaikuttavat johtavuuteen.

Toisaalta p-tyypin puolijohteeseen lisätään kolmiarvoista booria (B) jne. Tätä kutsutaan hyväksyjäksi. Vastaanottimen energiataso on lähellä valenssikaistaa. Koska täällä ei ole elektroneja, elektronit valenssikaistalla ovat täällä innoissaan. Tämän seurauksena valenssikaistaan muodostuu reikiä, mikä vaikuttaa johtavuuteen.

Akkreditointi

© Hitachi High-Tech Corporation 2001, 2021 ″.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *