반도체 재료의 특성은 무엇입니까?


최상의 답변

전기 및 전자 공학을 이해하려면 큰 도약이 필요하며 다음 관계를 수용해야합니다. 전기 및 전자 공학은 전자의 질량 및 전하의 정적 또는 운동 변화율을 통해 도체에 의해 지원되는 많은 기능을 포함하고 있으며, “비전 자의 변화율에 따라 진공 및 절연체에서 지원되는 다른 기능 및 작동이 있습니다. “또는 변위 (겉보기) 전류, 변위 (겉보기) 질량 및 변위 (겉보기) 전하, 때로는 운동량과”전자의 질량 및 전하 “를 통해 진공 또는 절연체를 통해 전자총에 의해 던져지고 발사됩니다. 전자는 질량과 전하를 가지고 있기 때문에 매우 작은 실체이며 다른 지역으로 이동하거나 동일한 지역에서 진동 할 때 훨씬 더 많은 전압 레벨을 얻음에 따라 전류를 생성합니다. 움직이는 전자 (전류)와 관련된 자기장이 있고 전압과 관련된 전기장이 있습니다. 자, 자기장과 전기장은 그것을 지원하기 위해 질량이나 전하를 필요로하지 않습니다. 그러나 우리는 그들과 “변위 (겉보기) 전류”개념을 말하고 연관시킵니다. 그리고 저는 철학적으로 “변위 ( 겉보기 질량) “및”변위 (겉보기) 전하.이 모든 것이 실제 질량이없는 진공 상태에서도 운동 에너지와 잠재적 에너지의 개념으로 이어질 것입니다. 따라서 우리 스스로를 전기 기술 자라고 부르려면 무엇이 무엇인지 이해해야합니다. 전류, 전압, 자기장 및 전기장, 도체 및 절연체 모두에서 전류, 전압, 자기장 및 전기장의 높은 변화율. 이제 도체는 가변 저항 값, 가변 인덕턴스를 가질 수 있으며, 절연체는 연결하면 가변 커패시턴스를 가질 수 있습니다. 이러한 모든 구성 요소는 전도체의 “전자”또는 절연체의 “비 전자”에 의해 공급되는 전자기장을 처리해야합니다. 기본적으로 SEMICON DUTOR는 전류, 전압, 자기장 및 전기장을 지원하기 위해 단락 도체와 완벽한 절연 진공 사이에서 작동하도록 합성 된 재료입니다. 이제 어떤 인간이나 다른 생명과 마찬가지로 생명을 창조하기 위해서는 두 가지 구성 요소가 필요하지만 여기서는 생명에 대해 이야기하지 않겠습니다. 반응과 활동에 대해 이야기 할 수 있습니다. 우리 모두는 우리 세계에 존재하는 다른 요소가 표면 효과와 활동을 가지고 있다는 것을 알고 있습니다. 다른 표면이 동일한 요소를 말하는 다른 표면과 접촉하면 각 부품과 반응하지 않지만 다른 요소가 접촉하면 다음과 같이 알루미늄과 구리 또는 철과 물을 말하면 RUST의 경우와 같이 접합부에서 반응이 있습니다. 이것은 생명의 한 형태입니다.하지만 우리는 그것을 LIFE라고 부르지 않고 반응이라고합니다. 전자 및 전기 공학에서 우리는 다른 수준의 전자로 도핑을 통해 중성 물질에서 남성과 여성과 동등한 것을 만들 수 있습니다. 알루미늄과 구리의 경우 하나의 접합이있을 때 항상 다양한 유형의 비대칭이 있기 때문에 전자가 한 표면에서 다음 표면으로 높은 점프를 일으키는 전기적 효과가 있습니다. 두 요소가 만나면 이러한 비대칭은 전압이 접합부에 가해 졌을 때 정류의 형태가 될 수 있으며 접합에 빛과 열로 외부 에너지가 주어 지거나 크리스탈처럼 기계적 힘이 주어지면 접합이 전기를 생성 할 수 있습니다. . 여기서 가장 중요한 문제는 다른 수준의 전도도 또는 절연체의 다른 특성에서 자체적으로 사용할 수있는 재료가 필요하다는 것입니다. 때때로 우리는 다른 물질의 접합이 필요하기 때문에 우리는 N 유형 (과도한 전자) 및 P 유형 (과도한 홀) 물질이라고 부를 수있는 다른 반도체 물질을 만들어야합니다. 그러나 이것들조차도 N 유형의 다른 수준 또는 해상도로 만들 수 있습니다. 및 P 유형. 서로 다른 레벨로 도핑되고 접촉 된 두 개의 N 형 반도체 재료도 전자적으로반응합니다. 때때로 우리는 다이오드를 만들기 위해 서로 다른 반도체 재료로 만들어진 N과 P 접합의 비대칭을 사용하고 때로는 서로 다른 반도체로 만들어진 접합을 사용합니다. CRT 또는 텔레비전 세트의 음극에서 양극으로 이전 밸브 (튜브)에서 사용했던 것처럼 접합부에서 전자를 SHOOT하는 물질은 전자를 진공 상태로 쏘고 양극에서 양의 전압으로 끌어 당기는 데 사용합니다. . 항공 모함에서는 증기 투석기로 10 톤 제트 비행기를 쏘고 전기 공학에서는 얇은 재료를 만들면 총 소스로 다른 반도체 재료로 만든 접합부에서 전자를 쏠 수 있습니다.그러나 우리는 그것들을 잡아야합니다. 우리가 밸브에 사용했던 것처럼 트랜지스터에서 진공을 가질 수 없기 때문에 모든 트랜지스터가 “차가워”지고 가열 된 음극으로 인해 전자를 쏘거나 증발하지 않기 때문입니다. 그러나 다른 반도체 재료로 만든 접합에 내재 된 다른 전자적 특징때문입니다. 트랜지스터에서 emitter-base 접합은 NP 접합의 비대칭을 사용하여 전자를 쏘고 base-collector 접합은 전자를 잡지 만 후자는 증폭기가 필요한 경우 밸브에 사용 된 진공을 대체해야합니다. . 따라서 이미 터-베이스 접합은 단락 회로 또는 가능한 한 낮은 저항을 얻기 위해 두 개의 다른 반도체 재료의 순방향 비대칭을 사용하는 반면,베이스-콜렉터 접합은 NP 재료의 역 비대칭을 사용하여 개방 회로를 얻거나 진공 상태가 될 수있을 때 닫습니다. 실리콘 트랜지스터의 경우 약 100,000 옴이고 오래된 게르마늄 반도체의 경우 훨씬 낮습니다. 그래서 우리가 말한 것을 다시 시작합시다. * 단락 및 개방 회로는 전기 공학에서 매우 유용합니다. * 단락 회로는 인덕터를 생성하기 위해 근접하여 감을 수 있으며, 개방 회로는 커패시터를 생성하기 위해 경계를 지정할 수 있으며, 고독한 반도체는 모든 값의 저항을 생성하는 데 사용할 수 있습니다. * 각 부분이 서로 다른 수준의 반도 전성을 갖는 접합의 표면에서와 같이 쌍으로 사용되면 접합의 결과적인 비대칭은 한 방향으로 단락 회로와 진공 특성을 갖는 다이오드를 생성 할 수 있습니다. 또는 다른 방향의 절연체. * 두 개의 반도체 접합을 연속적으로 사용하여 하나의 접합에 두 개의 서로 다른 도핑 된 반도체를 배치하여 단락의 역할을하고 접합의 한 부분이 매우 얇게 만들어지고 다른 하나는 두 번째 접합이 필요할 때 접합에서 전자를 쏠 수 있습니다. 전자 (또는 정공)를 포착하거나 수집하기위한 진공 또는 좋은 절연체 역할을합니다. 그렇지 않으면 증폭기 동작을 얻지 못합니다. 음, 다양한 수준의 도핑 된 반도체를 함께 배치하는 후자의 상황은 입력 전류 소스를 사용하여 단락을 통해 전류를 생성 한 다음 결과적으로 전류가 보이도록 절연체를 통해 전도 전류를 쏘는 하나의 접합으로 볼 수 있습니다. 이미 터베이스 접합부에서 전류 샷을 끌어 당기기 위해 수집기에서 진공 청소기로 높은 저항을 형성하는 것처럼 나타납니다! 이것이 증폭의 기본입니다. 전류 흐름에 대한 임피던스의 변화가 없기 때문에 1 차 단락에서 전자를 생성 한 후 두 번째 단락에서 전자를 잡을 수 없습니다. 기본적으로 그것은 전류 흐름에 대한 임피던스를 변경하는 장치 인 모든 증폭기의 원리입니다. (반도체 장치의 전기장에 영향을 미치는 FET로서 전압 버전이 있습니다.) 음, 전도 전자를 생성하기 위해 도핑 된 해상도가 다른 두 개의 반도체 요소를 사용하는 하나의 접합이 있다면 전자를 뒤에 남겨 둘 수있는 기능을 설정할 수 있습니다. 전자기장을 발사하여 전파에서와 같이 절연체에서 빛이나 라디오 또는 X 선 신호를 생성합니다. 이것이 LED가하는 일이라고 말할 수 있겠지만, 사용 된 반도체의 도핑에 따라 관련된 방식으로이를 수행하는 Gunn 다이오드가 있습니다. 적색 고온 저항기 또는 히터는 안테나로 작동하는 것으로 간주 될 수 있으므로 열 또는 전자기 에너지로 포함 된 것이 매우 많을 수 있기 때문에 저항기 또는 반도체를 “손실”로 간주 할 수없는 순간이 있습니다. 엔지니어에게 유용합니다. 이 단계에서 우리는 반도체에서 해부 또는 방사 또는 투영 된 자기장 및 전기장 기능을 생성하여 자유 공간 또는 진공으로 발사했습니다. 이는 “반도체”의 “전도성”부분을 잊어야하는 완벽한 절연체입니다. 그리고 우리는 “변위 전자 또는 전류”, “변위 (겉보기) 질량”및 “변위 (겉보기) 전하”를 다루는 법을 배워야합니다. 음, 전도 과정이 다른 방식으로 처리 될 수 있기 때문에 절연체와 공간에 자기장과 전기장의 흐름을 한 번 더 남겨 두는 것이 좋을 것 같습니다. 전도 통화, 전압, 자기 및 전기 분야 및 변위 (명백한) 통화의 높은 변화율의 중요성. 정적 조건은 무한한 공간이나 진공 상태에서는 그다지 유용하지 않습니다. 아마도 정적 조건은 우주 또는 다른 절연 공간에서 유용 할 것입니다. 만약 그것이 공간에서 중력을 생성하거나 그들 사이의 절연체를 생성하는 공간의 행성처럼 구름 근처에 떠 있거나 구리 또는 다른 금속의 떠 다니는 섬에 고립되어있는 전자의 비대칭성에 의해 경계를 이루는 경우 .

답변

“반도체의 속성 ”.

반도체를 독특하게 만드는 중요한 추가 특성 :-

반도체 는 특정한 전기적 특성을 가지고 있습니다. 전기를 전도하는 물질을 전도체라고하고 전기를 전도하지 않는 물질을 절연체라고합니다. 반도체 는 그 사이 어딘가에 속성을 가진 물질입니다. 전기적 특성은 저항률로 나타낼 수 있습니다. 금,은 및 구리와 같은 전도체는 저항이 낮고 전기를 쉽게 전도합니다. 고무, 유리, 세라믹과 같은 절연체는 저항이 높고 전기가 통과하기 어렵습니다. 반도체 는이 둘 사이에 속성이 있습니다. 예를 들어 저항률은 온도에 따라 변할 수 있습니다. 저온에서는 거의 전기가 통과하지 않습니다. 그러나 온도가 상승하면 전기가 쉽게 통과합니다. 불순물이 거의없는 반도체 는 전기를 거의 전도하지 않습니다. 그러나 반도체 에 일부 요소를 추가하면 전기가 쉽게 통과합니다. 단일 요소로 구성된 반도체 는 유명한 iv id = “를 포함하여 요소 형 반도체 라고합니다. f076cec630 “>

반도체 소재 실리콘. 반면 2 개 이상의 화합물로 구성된 반도체 를 화합물 반도체 라고합니다. 반도체 레이저, 발광 다이오드 등에 사용됩니다.

에너지 대역

원자는 구성 핵 궤도를 도는 전자와 핵의. 전자는 핵을 둘러싼 원자 공간의 어떤 거리에서도 핵 궤도를 돌 수 없지만 특정 매우 구체적인 궤도 만 허용되며 특정 개별 수준에서만 존재합니다. 이러한 에너지를 에너지 수준이라고합니다. 많은 수의 원자가 모여 결정을 형성하고 고체 물질에서 상호 작용 한 다음 에너지 준위가 너무 가깝게 배치되어 밴드를 형성합니다. 이것이 에너지 밴드입니다. 금속, 반도체 및 절연체는 밴드 구조로 서로 구별됩니다. 밴드 구조는 아래 그림에 나와 있습니다.

금속에서 전도대와 가전 자대는 내부 어딘가에 페르미 에너지 (Ef)와 겹칠 수도 있습니다. 즉, 금속에는 항상 자유롭게 이동할 수있는 전자가 있으므로 항상 전류를 전달할 수 있습니다. 이러한 전자를 자유 전자라고합니다. 이러한 자유 전자는 금속을 통해 흐르는 전류를 담당합니다.

반도체 및 절연체에서 가전 자대와 전도대는 충분한 폭의 금지 된 에너지 갭 (예 : 페르미 에너지)에 의해 분리됩니다. Ef)는 가전 자대와 전도대 사이에 있습니다. 전도대에 도달하기 위해 전자는 밴드 갭을 뛰어 넘을 수있는 충분한 에너지를 얻어야합니다. 이 작업이 완료되면 전도 할 수 있습니다.

상온 반도체에서는 밴드 갭이 더 작아지고 전자가 갭을 상당히 쉽게 점프하고 전도대에서 전이 할 수 있도록 충분한 열 에너지가 있습니다. 반도체 제한된 전도도를 고려할 때. 저온에서는 어떤 전자도 전도대를 차지하기에 충분한 에너지를 소유하지 않으므로 전하의 이동이 불가능합니다. 절대 0에서 반도체는 완벽한 절연체입니다. 실온에서 전도대의 전자 밀도는 금속만큼 높지 않으므로 금속만큼 좋은 전류를 전도 할 수 없습니다. 반도체의 전기 전도도는 금속만큼 높지는 않지만 전기 절연체만큼 열악하지는 않습니다. 그렇기 때문에 이러한 유형의 물질을 반도체라고합니다. 즉, 반도체를 의미합니다.

절연체의 밴드 갭이 커서 극소수의 전자가 갭을 뛰어 넘을 수 있습니다. 따라서 절연체에는 전류가 쉽게 흐르지 않습니다. 절연체와 반도체의 차이는 밴드 갭 에너지의 크기입니다. 금지 된 갭이 매우 크고 결과적으로 전자가 전도대를 가로 지르는 데 필요한 에너지가 실제로 충분히 큰 절연체에서. 절연체는 전기를 쉽게 전도하지 않습니다. 이는 절연체의 전기 전도도가 매우 나쁘다는 것을 의미합니다.

IC 등에 사용되는 반도체 결정은 99.999999999 \%의 고순도 단결정 실리콘이지만 실제로 회로를 만들 때 전기적 특성을 제어하기 위해 불순물이 첨가됩니다. . 첨가 된 불순물에 따라 n 형 및 p 형 반도체가됩니다.

5가 인 (P) 또는 비소 (As)는 n 형 반도체 용 고순도 실리콘에 첨가됩니다.이러한 불순물을 기증자라고합니다. 기증자의 에너지 수준은 전도대 근처에 위치합니다. 즉, 에너지 갭이 작습니다. 그러면이 에너지 준위의 전자는 전도대에 쉽게 여기되어 전도에 기여합니다.

반면에 p 형 반도체에는 3가 붕소 (B) 등이 추가됩니다. 이를 수락 자라고합니다. 수용체의 에너지 레벨은 가전 자대에 가깝습니다. 여기에는 전자가 없기 때문에 원자가 대역의 전자가 여기에서 여기됩니다. 결과적으로 가전 자대에 구멍이 형성되어 전도성에 기여합니다.

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