Bir yarımkeçirici nədir? müqavimət yarımkeçirici

bir yarımkeçirici material nədir? onun xüsusiyyətləri hansılardır? Yarımkeçiricilər fizikası nədir? onlar inşa edilir kimi? yarımkeçiricilərin keçiricilik nədir? onlar malik fiziki atributları nələrdir?

adlı yarımkeçiricilər nədir?

Bu metallar kimi, belə də elektrik aparmaq deyil materiallar kristal aiddir. Lakin bu rəqəm izolyatorlar daha yaxşıdır. Bu xüsusiyyətləri mobil daşıyıcılarının sayına bağlıdır. biz nəzərə alsaq, ümumiyyətlə, nuclei güclü əlavə mövcuddur. bir dirijor neçə atomları idarə zaman, elektronların artıq var, məsələn, sürmə, üçün, bu mövqe aradan qaldırılacaq. indium istifadə edərkən müsbət ittihamı ilə elementləri hazırlanır. xüsusi cihazlar, artırmaq blok və ya yalnız bir istiqamətdə bir cari keçə bilər - Bütün bu xüsusiyyətləri geniş tranzistorlar istifadə olunur. biz NPN növü element nəzərə alsaq, bu, xeyli müşahidə zəif siqnalların ötürülməsi xüsusilə vacibdir rol gücləndirir bilər.

elektrik yarı dirijorlar var Design xüsusiyyətləri

Dirijorlar pulsuz elektronların bir çox var. onlar çətin idi Insulators malikdir. də Semiconductors və elektronların müəyyən olan və azad hissəciklər qəbul etməyə hazır olan bir müsbət pulsuz, ilə keçir. Və ən əsası - onlar bütün keçirilir elektrik cərəyanı. əvvəllər hesab NPN tipli transistor - mümkün deyil tək yarımkeçirici element. Belə ki, daha PNP-tranzistorlar və diodlar var.

Biz keçən qısa haqqında danışmaq, bu, yalnız bir istiqamətdə siqnalları ötürmək bilər ki, bir elementidir. Həmçinin, diode DC AC çevirə bilərsiniz. Bu çevrilmə mexanizmi nədir? Və niyə yalnız bir istiqamətdə hərəkət? Asılı olmayaraq cari, elektron və boşluqlar bilər və ya dağıtmaq, və ya irəli getmək olduğu bir. Birinci halda artması məsafə yem təchizatı yarımkeçiricilərin keçiricilik birtərəfli deyil yəni, müdaxilə, və buna görə də yalnız bir istiqamətdə daşıyıcıları mənfi gərginlik ötürülən olunur. Bütün sonra, cari təsis hissəciklər ilə yaxın yalnız ötürülən bilər. Bu mümkün yalnız bir tərəfdən cari təchizatı. Bu yarımkeçiricilərin növləri var və hazırda istifadə olunur.

band strukturu

elektronların enerji səviyyəsi doldurulması zaman bandgap mümkün dövlətlərin ayrılır, faktı ilə bağlı dirijorların Elektrik və optik xassələri. onun xüsusiyyətləri hansılardır? fakt heç bir bandgap enerji səviyyəsi yoxdur. çirkləri və struktur qüsurları ilə dəyişdirilə bilər. Ali tam band valence adlanır. qərarı, lakin boş izlədi. Bu aparılması band adlanır. Yarımkeçiricilər fizikası - çox maraqlı mövzu və məqalə çərçivəsində yaxşı əhatə olunur.

elektronların dövlət

Bu icazə qrupun sayı və kvazi-məqamı kimi anlayışlar istifadə edir. strukturu ilk dispersiya ilə müəyyən edilir. O, bu barədə quasimomentum enerji asılılığını təsir edir. valence band tamamilə (a yarımkeçirici ittiham aparmaq) elektronların ilə doldurulur, əgər Belə ki, biz heç bir ibtidai excitations var ki. keçmək və ya deşik - nədənsə, hissəciklər deyilsə, bu müsbət yüklü quasiparticle var deməkdir. Onlar valence band Yarımkeçiricilərdə pulsuz daşıyıcıları var.

degenerativ zone

tipik dirijor valence band sixfold degenerasiya edir. Bu spin-orbit qarşılıqlı istisna olmaqla və büllur məqamı sıfır yalnız. Bu ikiqat və dördqat degenerate band eyni şəraitdə cleaved bilər. Onların arasında enerji spacing spin-orbit parçalanması enerji adlanır.

Yarımkeçiricilərdə çirkləri və qüsurları

Onlar elektrik effektiv və ya fəal ola bilər. ilk istifadə edərək Yarımkeçiricilərdə valence band bir deşik və ya keçirilməsi band elektron çıxması ilə kompensasiya edilə bilər müsbət və ya mənfi ittiham almaq üçün imkan verir. Effektiv çirkləri neytral və onlar elektron xassələrinə nisbətən az təsir göstərir. Bundan başqa, tez-tez əhəmiyyəti ola bilər pulsuz transfer prosesində iştirak atomları olan bir valence, və strukturu kristal qəfəs.

çirkləri növü və həcmindən asılı olaraq dəyişə və deşiklərin və elektronların sayı arasında nisbət bilər. Buna görə də, yarımkeçirici materiallar həmişə diqqətlə istədiyiniz nəticə əldə etmək üçün seçilmiş olmalıdır. Bu hesablamalar çox sayda və sonradan təcrübələr ilə əvvəl edir. ən böyük əksəriyyəti daşıyıcıları adlı Particles, azlıq edir.

yarımkeçirici cihaz çirkləri dosed giriş istədiyiniz xüsusiyyətləri əldə etməyə imkan verir. Yarımkeçiricilərdə qüsurları da effektiv və ya fəal elektrik şərt ola bilər. Burada əhəmiyyətli dislokasiya, interstitial atom və bir vakansiya var. Maye və noncrystalline dirijorlar fərqli kristal daha çirkləri reaksiya. sərt strukturu olmaması nəticədə müxtəlif valence əldə nə atom köçürülüb ilə nəticələnir. Bu, ilk əlaqələrini imbues olan ilə bir fərqli olacaq. Atom vermək və ya elektron əlavə sərfəli olur. Belə olan halda, buna görə də, aşqar yarımkeçiricilər uğursuzluq böyük şansınız var, effektiv olur və. Bu, misal üçün, p-n-qovşaq dopinq vasitəsilə keçiricilik növü dəyişdirmək və yaratmaq mümkün deyil ki, gətirib çıxarır.

Bəzi amorf yarımkeçiricilər doping təsiri altında elektron xassələri dəyişə bilərsiniz. Amma kristal daha çox az dərəcədə yanaşır. amorf elementləri doping həssaslıq emal ilə təkmilləşdirilmiş bilər. Nəticədə, bu, uzun və ağır iş aşqar yarımkeçirici üçün buna baxmayaraq yaxşı nəticələr ilə xüsusiyyətləri bir sıra təqdim ki, qeyd etmək lazımdır.

yarımkeçirici elektron Statistika

bir olduqda termodinamik tarazlıq, deşik və elektronların sayı band strukturu parametrlərin temperatur və elektrik fəal çirkləri konsentrasiyası ilə yalnız müəyyən edilir. nisbəti hesablanmış, o, hissəciklərin bəzi (akseptor və ya donor səviyyədə) keçirilməsi band olacaq inanılır. də hissəsi valence ərazisini tərk edə bilər ki nəzərə alınan və boşluqlar var formalaşır.

keçiricilik

Yarımkeçiricilərdə, pulsuz daşıyıcıları kimi başqa elektron çıxış və ionları bilər. Lakin əksər hallarda onların elektrik keçiriciliyi cüzi. yalnız ion superprovodniki istisna səbəb ola bilər. Yarımkeçiricilər üç əsas elektron transfer mexanizmi var:

1. əsas zona. Bu halda, səbəbiylə icazə ərazisində enerji dəyişməsi ilə hərəkət elektron.
2. lokallaşdırılmış dövlətlərin nəqliyyat hoppana-hoppana.
3. Polyaron.

exciton

deşik və elektron bir bound dövlət yarada bilər. Bu Wannier-Mott adlanır. Bu halda foton enerji, bir udma kənarında uyğun coupling həlli gücündə düşür. kifayət ilə yüngül intensivliyi yarımkeçiricilərdə excitons xeyli təşkil edə bilərsiniz. onların konsentrasiyası daralt'ı və forma elektron-deşik maye artması ilə.

yarımkeçirici yerüstü

Bu sözlər cihaz sərhəd yaxınlığında yerləşən bir neçə atom qat göstərir. toplu fərqli Surface xassələri. Bu qat olması kristal translational simmetriya pozur. Bu qondarma yerüstü dövlət və polyaritonlarının gətirib çıxarır. sonuncu mövzusunda inkişaf, demək daha spin və rəqsi dalğaları olmalıdır. mühitdən adsorbed edilmişdir molekul və ya atom kənarda mikroskopik səthi qat gizlətmək kimyəvi fəaliyyətinin çünki. Onlar həmçinin bir neçə atom qat xüsusiyyətləri müəyyən edir. Sevindirici haldır ki, yarımkeçirici komponentlər olan ultra-yüksək vakuum texnologiya yaradılması, əldə və müsbət məhsullarının keyfiyyətinə təsir bir neçə saat, təmiz səth üçün saxlamaq üçün imkan verir.

Semiconductor. Temperatur müqavimət təsir

metal artır temperatur və onların müqavimətini artırır zaman. yarımkeçiricilər ilə əks doğrudur - eyni şəraitdə, bu seçimi onlar azalacaq. Burada məsələ hər hansı bir material (və müqavimət tərs mütənasibdir bu xarakterik) Elektrik keçiriciliyi elektrik sahəsində hərəkət sürəti, xərci cari daşıyıcısı asılıdır ki, və maddi vahid həcmində onların sayı.

Havanın temperaturu bununla istilik keçiriciliyi artır, hissəciklər konsentrasiyasını artırır və müqavimət azalır kimi yarımkeçirici elementləri artırır. Siz sadə set gənc fizik və lazımi maddi iştirakı ilə bu kontrol edə bilərsiniz - silisium və ya germanium, həmçinin qəbul və yarımkeçirici onlara edilə bilər. temperatur artması onların müqavimət azaldır. Bu yoxlamaq üçün, bütün dəyişikliklər görəcəksiniz ölçü alətləri üzrə saxlanılmasını lazımdır. Bu, ümumiyyətlə, belədir. xüsusi qaydalara bir neçə baxaq.

Resistance və elektrostatik ionlaşma

Bu mikrometre təxminən bir yüzüncü təmin edən bir çox dar maneə keçən elektronların tunel ilə bağlıdır. Bu enerji lentlər kənarları arasında yerləşir. yalnız güclü elektrik sahəsinin təsiri altında baş verir enerji lentlər, əyilmə zaman görünüşü mümkündür. açma (bir kvant mexaniki təsiri) baş verir ki, potensial maneə dar vasitəsilə elektron keçir və onların enerji dəyişmir. aparılması və valence: Bu yükdaşıyıcıların konsentrasiyasının artmasına, həm də zonalarında səbəb olur. proses elektrostatik ionlaşma inkişaf etdirmək deyil, yarımkeçirici tunelin bir qəza ola bilər. Bu müddətdə o, yarımkeçirici müqavimət dəyişəcək. Bu geri və tezliklə elektrik sahəsində bağlıdır kimi, bütün proseslər bərpa olunur.

Resistance və təsir ionlaşma

atomların ionlaşma və covalent istiqrazlar (ilkin və ya aşqar atom) birinin qopması töhfə dəyərlərə güclü elektrik sahəsinin təsiri altında pulsuz yolunu test qədər bu halda, deşik və elektron sürətləndirilməlidir olunur. Impact ionlaşma uçqun kimi baş verir və bu çoxaltmaq pulsuz daşıyıcıları uçqun. Belə ki, yeni yaradılmış deşik və elektronlar elektrik cari sürətləndirdi. son nəticədə cari dəyəri pulsuz daşıyıcısı yol seqmentində biri formalaşır elektron-deşik cüt sayı təsir ionlaşma bir əmsalı vurulur. Bu prosesin inkişaf nəhayət yarımkeçirici uçqun qəza gətirib çıxarır. yarımkeçiricilər müqavimət də tunel qəza, geri olduğu kimi dəyişir, lakin.

praktikada yarımkeçiricilərin istifadə

Bu elementlərin xüsusi əhəmiyyət kompüter texnologiyası qeyd etmək lazımdır. müstəqil onların istifadəsi ilə mövzu qaldırmaq üçün arzu əgər demək olar ki, heç bir şübhə siz yarımkeçiricilər nə sual maraqlı deyil ki. Bu yarımkeçiricilər olmadan müasir soyuducu, televizor, kompüter monitorları işini təsəvvür etmək mümkün deyil. Onlara olmadan, və qabaqcıl avtomobil mühəndislik bilməz. Onlar həmçinin aviasiya və kosmos texnologiyası istifadə olunur. onlar nə qədər əhəmiyyətli, nə yarımkeçiricilər anlayın? Əlbəttə ki, biz bu, bizim sivilizasiyanın yalnız əsas elementləri olduğunu deyə bilmərəm, həm də onlara dəyər deyil düzgün.

daha səbəbiylə bir sıra amillər praktikada yarımkeçiricilərin istifadə, onlar edilir olan materialların geniş, və asanlıqla emal və istədiyiniz nəticə əldə etmək üçün, və elektron avadanlıq çalışmışdır alimlərin seçim digər texniki xüsusiyyətləri onların arasında onları dayandırdı.

nəticə

Biz onların iş nə yarımkeçiricilər ətraflı tanış oldum. onların müqavimət əsasında kompleks fiziki və kimyəvi prosesləri qoydu. Və maddədə təsvir tam anlamaq kimi faktlar vermir ki, qeyd edə bilər ki, elm hətta sonuna onların iş xüsusiyyətlərini tədqiq deyil ki, sadə səbəbdən belə yarımkeçiricilər. Amma biz təcrübədə onları qoymaq üçün imkan verir, onların əsas xassələri və xüsusiyyətləri, bilirik. Buna görə də, ehtiyatlı olmaq, onlarla təcrübə materialları və yarımkeçiricilər üçün axtarış edə bilərsiniz. Kim bilir, bəlkə siz böyük tədqiqatçı yuxu!