Beste svaret
For å forstå elektro- og elektronikkingeniør trenger man et stort sprang av tro og må akseptere følgende forhold. Elektroteknikk inneholder mange funksjoner som støttes av ledere gjennom statisk eller hastighet av bevegelsesendring av massen og ladningen til elektroner, og det er andre funksjoner og operasjoner som støttes i vakuum og isolatorer ved endringshastighet for «ikke-elektroner «eller forskyvning (tilsynelatende) strøm, forskyvning (tilsynelatende) masse og forskyvning (tilsynelatende) ladning, og noen ganger gjennom momentum og» masse og ladning av et elektron «blir kastet og avfyrt av en elektronisk pistol gjennom et vakuum eller en isolator. Elektronet er en fantastisk liten enhet, ettersom den har masse og ladning og mye mer når den beveger seg til forskjellige lokaliteter eller svinger på samme sted, skaper den en strøm når den får forskjellige spenningsnivåer. I tilknytning til et bevegelig elektron (strøm) er det et magnetfelt og assosiert med spenningen er det et elektrisk felt. Nå trenger magnetfeltet og det elektriske feltet ingen masse eller et ladet elektron for å støtte det, men vi snakker og forbinder dem med begreper «forskyvning (tilsynelatende) strøm», og jeg vil legge til at vi filosofisk kan snakke om en «forskyvning ( tilsynelatende masse) «og en» forskyvning (tilsynelatende) ladning. Alt dette vil føre til begreper kinetisk energi og potensiell energi, selv i et vakuum, der det ikke er noen reell masse. Så for å kalle oss elektroteknikere må vi forstå hva som er strøm, spenninger, magnetiske og elektriske felt, og HØYERE FREMSTILLING AV STRØMMER, spenninger, magnetiske og elektriske felt i både LEDERE OG ISOLATORER. Nå kan ledere ha variable motstandsverdier, variabel induktans, mens isolatorer kan ha variabel kapasitans hvis vi forbinder dem med fysiske omgivelser. Alle disse komponentene trenger å håndtere ELEKTROMAGNETISKE FELTER. Disse er hentet av enten «elektroner» i ledere eller «ikke-elektroner» i isolatorer «Så i utgangspunktet et SEMIKON DUTOR er et materiale som er syntetisert for å fungere mellom å være en kortslutningsleder og til å være et perfekt isolasjonsvakuum, med det formål å støtte strøm, spenning, magnetiske og elektriske felt. Nå, som ethvert menneske eller annet liv, trenger man to komponenter for å skape liv, men her skal vi ikke snakke om LIV, men vi kan snakke om REAKSJONER og AKTIVITETER. Vi vet alle at de forskjellige elementene som eksisterer i vår verden har overflateeffekter og aktiviteter, som når de kommer i kontakt som andre overflater sier om de samme elementene, reagerer de ikke med hver del, men hvis ULIKE elementer blir brakt i kontakt, som si aluminium og kobber eller jern og vann, så i krysset er det en reaksjon, som i tilfelle RUST, som er en livsform, men vi kaller det ikke LIV, vi kaller det en reaksjon. Det er interessant at innen elektronikk og elektroteknikk kan vi lage ekvivalenten til det som er mannlig og kvinnelig fra et nøytralt materiale gjennom doping av det med forskjellige nivåer av elektroner, eller kan jeg si hull! Med aluminium og kobber er det en elektrisk effekt i krysset der elektroner vil hoppe fra den ene overflaten til den andre og forårsake litt usymmetri, da det alltid er forskjellige ‘typer usymmetrier’ når det er ett kryss. Disse usymmetriene, når to elementer møtes, kan være i form av retting når en spenning påføres krysset, og hvis krysset gis ekstern energi som lys og varme eller til og med en mekanisk kraft som i krystaller, kan krysset skape strøm . Det viktigste her er at vi trenger materialer som kan brukes alene på et annet nivå av ledningsevne eller forskjellige egenskaper til isolatorer. En gang trenger vi et kryss av forskjellig materiale, og derfor må vi lage forskjellige SEMICONDUCTOR MATERIAL som vi kan kalle N type (overdreven elektroner) og P type (overdreven hull) materiale, men selv disse kan lages på forskjellige nivåer eller oppløsninger av N typer og P-typer. To halvledermaterialer av N-type dopet på forskjellige nivåer og plassert i kontakt vil også reagere elektronisk Noen ganger bruker vi usymmetrien til N- og P-krysset, laget av forskjellige halvledermaterialer for å lage en diode, og noen ganger bruker vi et kryss laget av forskjellige halvledere materiale til å SKYTE elektroner vekk fra krysset som de pleide å gjøre i gamle ventiler (rør) fra katoden til anoden i CRT eller TV-apparater, de bruker til å skyte elektroner i et vakuum og trekke dem med den positive spenningen ved anoden . I hangarskip skyter de 10 toners jetfly med dampkatapulter, og innen elektroteknikk kan vi skyte elektroner fra et kryss laget av forskjellige halvledermaterialer som pistolkilden, hvis vi lager tynne materialer.Men vi må fange dem, og da vi ikke kan ha vakuum i transistorer, slik vi pleide å ha i ventiler, alt på grunn av det faktum at alle transistorer er «kalde» og de ikke skyter eller fordamper elektroner på grunn av oppvarmet katode, men på grunn av andre elektroniske funksjonskarakteristikker som ligger i krysset laget av forskjellige halvledermaterialer. I en transistor bruker emitter-base-krysset usymmetrien til et NP-kryss for å skyte elektroner mens base-kollektorkrysset fanger dem, men sistnevnte må det erstatte vakuumet som ble brukt i en ventil hvis vi trenger å ha en forsterker . Så mens emitter-basekrysset bruker den fremover usymmetri av to forskjellige halvledermaterialer for å oppnå kortslutning eller så lav motstand som praktisk mulig, mens basekollektorkrysset bruker omvendt usymmetri av NP-materialet for å oppnå en åpen krets eller som i nærheten av et vakuum. Det er omtrent 100.000 ohm for silisiumtransistorer og mye lavere for de gamle germanium halvledere. Så la oss gjenoppta det vi sa. * En kortslutning og en åpen krets er veldig nyttig innen elektroteknikk. * En kortslutning kan vikles i umiddelbar nærhet for å produsere en induktor, mens en åpen krets kan begrenses til å produsere en kondensator, mens en ensom halvleder kan brukes til å produsere en motstand av hvilken som helst verdi. * Brukes i par som i overflaten av et kryss, der hver del har forskjellige nivåer av halvledningsevne, og den resulterende usymmetrien til krysset kan produsere en diode som har karakteristikk av kortslutning i en retning og et vakuum eller en isolator i den andre retningen. * Ved å bruke to halvlederkryss rygg mot rygg, kan man sørge for at to forskjellige dopede halvledere i ett kryss fungerer som kortslutning og skyter elektroner bort fra krysset når en del av krysset er gjort veldig tynt og man trenger et andre kryss å fungere som et vakuum eller en god isolator for å fange opp eller samle elektronene (eller hullene), ellers får man ikke en forsterkerhandling. Vel, den sistnevnte situasjonen med å plassere forskjellige nivåer av dopede halvledere sammen, det kan sees på som et kryss som genererer en strøm gjennom en kortslutning ved hjelp av en inngangsstrømkilde, og deretter skyter den resulterende ledningsstrømmen gjennom en isolator slik at strømmen ser ut som om det dukker opp, danner en høy motstand med en støvsuger ved samleren for å tiltrekke gjeldende skudd fra emitterbunnkrysset! Det er det grunnleggende om forsterkning. Man kan bare ikke fange elektroner i en annen kortslutning etter at man genererte dem fra en primær kortslutning, da det ikke vil være en endring av impedansen til strømmen. I utgangspunktet er det prinsippet til alle forsterkere, en enhet som endrer impedansen til strømmen. (det er en spenningsversjon som en FET som påvirker det elektriske feltet i halvlederenheten) Vel, hvis vi har ett kryss ved hjelp av to halvlederelementer med forskjellige dopede oppløsninger for å skape et ledningselektron, kan vi etablere funksjoner som kan la elektronene ligge bak og lansere et elektromagnetisk felt for å produsere, lys eller radio eller røntgensignaler i en isolator, som i radiobølger. Jeg antar at vi kan si at dette er hva en LED gjør, men det er Gunn-dioder som gjør det på en relatert måte, alt avhengig av doping av halvledere som brukes. Vær oppmerksom på at en rødglødende motstand eller varmeapparat kan sees på som fungerer som en antenne, og det er derfor øyeblikk der man ikke kan se på en motstand eller en halvleder som «lossy», da det som er inneholdt som varme eller elektromagnetisk energi kan være veldig nyttig for en ingeniør. På dette stadiet har vi laget magnetiske og elektriske feltfunksjoner som har dissekert eller utstrålt eller projisert seg fra halvlederen og lansert i fritt rom eller vakuum, som er en perfekt isolator der vi må glemme den «ledende» delen i «halvledere» og vi må lære å håndtere «fortrengningselektroner eller strøm», «forskyvning (tilsynelatende) masse» og «forskyvning (tilsynelatende) ladninger». Jeg antar at vi må la strømmen av magnetiske og elektriske felt i isolatorer og rom være igjen for en annen gang, da ledningsprosessen kan behandles på en annen måte ………. der vi trenger å spille om og forstå viktigheten av HØYERE FREMGANG AV FORANDRINGER I KONSTRUKSJONSSTRØMMER, SPENNINGER, MAGNETISKE OG ELEKTRISKE FELTER og FORSKYTTELSE (tilsynelatende) STRØMMER. Statiske forhold er ikke så nyttige i et ubegrenset rom eller et vakuum. Kanskje statiske forhold er nyttige i rommet eller annet isolerende rom hvis det er avgrenset av en usymmetri av elektroner som flyter i nærheten på en sky eller er isolert på flytende øyer av kobber eller andre metaller som planetene i rommet som produserer tyngdekraft i rommet eller isolatoren mellom dem .
Svar
“Egenskapene til halvledere ”.
“ De viktige tilleggsegenskapene til halvledere som gjør dem unike : –
Halvledere har spesifikke elektriske egenskaper. Et stoff som leder strøm kalles en leder, og et stoff som ikke leder elektrisitet kalles en isolator. Halvledere er stoffer med egenskaper et sted mellom seg. Elektriske egenskaper kan indikeres med resistivitet. Ledere som gull, sølv og kobber har lav motstand og leder strøm lett. Isolatorer som gummi, glass og keramikk har høy motstand og er vanskelige for strøm å komme gjennom. Halvledere har egenskaper et sted mellom disse to. Deres resistivitet kan for eksempel endres i henhold til temperaturen. Ved lav temperatur passerer nesten ingen strøm gjennom dem. Men når temperaturen stiger, går strømmen lett gjennom dem. Halvledere som nesten ikke inneholder urenheter, fører nesten ikke strøm. Men når noen elementer blir lagt til halvledere , passerer elektrisitet lett gjennom dem. Halvledere som består av et enkelt element kalles elementære halvledere , inkludert den berømte halvleder materiale Silisium. På den annen side kalles halvledere som består av to eller flere forbindelser, sammensatte halvledere , og brukes i halvleder -lasere, lysdioder osv.
Energibånd
Et atom består av en kjerne og elektroner som kretser rundt kjernen. Elektronene kan ikke bane kjernen på noen avstand i atomrommet som omgir kjernen, men bare visse, veldig spesifikke baner er tillatt, og eksisterer bare i spesifikke diskrete nivåer. Disse energiene kalles energinivåer. Et stort antall atomer samles for å danne en krystall, og samhandler i et fast materiale, da ble energinivåene så tett plassert at de danner bånd. Dette er energibåndet. Metaller, halvledere og isolatorer skiller seg ut fra hverandre ved hjelp av båndstrukturer. Båndstrukturene deres er vist i figuren nedenfor.
I metaller kommer ledningsbåndet og valensbåndet veldig nærmere hverandre og kan til og med overlappe hverandre, med Fermi-energien （Eｆ） et sted inni. Dette betyr at metallet alltid har elektroner som kan bevege seg fritt og så alltid kan bære strøm. Slike elektroner er kjent som frie elektroner. Disse frie elektronene er ansvarlige for strømmen som strømmer gjennom et metall.
I halvledere og isolatorer er valansebåndet og ledningsbåndet atskilt med et forbudt energigap （Eks） med tilstrekkelig bredde, og Fermi-energien （ Eｆ） er mellom valens og ledningsbånd. For å komme til ledningsbåndet må elektronen få nok energi til å hoppe over båndgapet. Når dette er gjort, kan det lede.
I halvledere ved romtemperatur er båndgapet mindre, det er nok varmeenergi til at elektroner kan hoppe gapet ganske enkelt og gjøre overgangene i ledningsbånd, gitt halvleder begrenset ledningsevne. Ved lav temperatur har ingen elektroner tilstrekkelig energi til å oppta ledningsbåndet, og dermed er ingen bevegelse av ladning mulig. Ved absolutt null er halvledere perfekte isolatorer. Tettheten til elektroner i ledningsbånd ved romtemperatur er ikke så høy som i metaller, og kan dermed ikke lede strøm så god som metall. Den elektriske ledningsevnen til halvleder er ikke så høy som metall, men heller ikke så dårlig som elektrisk isolator. Derfor kalles denne typen materiale halvleder – betyr halvleder.
Båndgapet for isolatorer er stort, så veldig få elektroner kan hoppe over gapet. Derfor strømmer det ikke lett i isolatorer. Forskjellen mellom isolatorer og halvledere er størrelsen på båndgapsenergien. I isolator der forbudt gap er veldig stort, og som et resultat er energien som elektronet krever for å krysse over til ledningsbåndet praktisk talt stor nok. Isolatorer leder ikke lett strøm. Det betyr at den elektriske ledningsevnen til isolatoren er veldig dårlig.
Halvlederkrystall som brukes til IC osv. Er enkelkrystallsisium med høy renhet på 99,999999999\%, men når du faktisk lager en krets, tilsettes urenheter for å kontrollere de elektriske egenskapene. . Avhengig av tilførte urenheter blir de halvledere av n-type og p-type.
Pentavalent fosfor (P) eller arsen (As) tilsettes silisium med høy renhet for halvledere av n-type.Disse urenhetene kalles givere. Donorens energinivå ligger nær ledningsbåndet, det vil si at energigapet er lite. Deretter blir elektroner på dette energinivået lett begeistret for ledningsbåndet og bidrar til ledningsevnen.
På den annen side tilsettes treverdig bor (B) etc. til halvleder av typen p. Dette kalles en akseptor. Energinivået til akseptoren er nær valensbåndet. Siden det ikke er noen elektroner her, er elektroner i valensbåndet begeistret her. Som et resultat dannes det hull i valensbåndet, noe som bidrar til ledningsevnen.
Akkreditering
© Hitachi High-Tech Corporation 2001, 2021 .