Unsa ang usa ka semiconductor? pagsukol semiconductor

Unsa ang usa ka semiconductor nga materyal? Unsa ang mga bahin niini? Unsa ang pisika sa conductor? Ingon nga sila gitukod? Unsa ang conductivity sa mga conductor? Unsa ang pisikal nga mga hiyas sa pagpanag-iya sila?

Unsa ang gitawag nga conductor?

Kini nagtumong sa kristal nga mga materyales nga dili pagpahigayon kuryente maayo kaayo, sama sa metal. Apan kini nga numero mao ang mas maayo pa kay sa mga insulators. Kini nga mga kinaiya mao ang tungod sa gidaghanon sa mga mobile tagdala. Kon atong hisgotan, sa kinatibuk-, adunay usa ka lig-on nga relasyon sa mga uyok. Apan, sa dihang gipahigayon sa usa ka konduktor sa pipila atomo, alang sa panig-ingnan, matahum nga mga bulok, nga adunay usa ka sobra sa mga electron, niini nga posisyon masaway. Sa diha nga ang paggamit sa indium andam elemento sa usa ka positibo nga katungdanan. Ang tanan niini nga mga kabtangan nga kaylap nga gigamit sa transistors - espesyal nga mga lalang, nga pagpalambo sa, block o moagi sa usa ka kasamtangan nga sa usa ka direksyon lamang. Kon atong ikonsiderar ang NPN-type nga elemento, kini mahimong obserbahan dako naglig-on sa papel nga mao ang labi nga importante sa transmission sa huyang nga signal.

Design bahin nga kuryente semi-konduktor

Konduktor adunay usa ka daghan sa libre nga electron. Insulators sila halos sa pagpanag-iya. Conductor ug usab naglangkob sa usa ka pipila ka kantidad sa libre nga electron ug moagi sa usa ka positibo nga katungdanan, nga mao ang mga andam sa pagdawat sa napagawas nga mga partikulo. Ug ang labing importante - ang tanan nga ilang gidala sa usa ka electric kasamtangan. Giisip kaniadto NPN-type transistor - dili mahimo ka semiconductor elemento. Busa, adunay labaw pa sa PNP-transistors ug diodes.

Kon kita maghisgot sa katapusan nga mubo, kini mao ang usa ka elemento nga padala signal sa usa ka direksyon lamang. Usab, ang diode mahimong kinabig sa AC sa DC. Unsa ang mekanismo sa pagbag-o niini? Ug ngano nga kini nagalihok sa usa ka direksyon lamang? Sa walay pagtagad sa diin adunay usa ka kasamtangan nga, electron ug paw aron o patibulaagon, o moadto sa unahan. Sa unang kaso tungod sa dugang nga gilay-on feed supply nabalda, ug busa transmitted tagdala negatibo nga boltahe sa lamang sa usa ka direksyon, pananglitan ang conductivity sa mga conductor mao ang unilateral. Human sa tanan, ang kasamtangan nga mahimong transmitted lamang kon ang mga constituent mga partikulo sa mga suod sa. Ug kini mao ang posible nga lamang kon ang kasamtangan nga suplay sa usa ka kamot. Kini mao ang mga matang sa mga conductor anaa ug gigamit sa takna.

panon sa mga sundalo nga gambalay

Electrical ug optical kabtangan sa konduktor nga nakig-uban sa mga kamatuoran nga, sa diha nga sa pagpuno sa mga ang-ang kusog sa mga electron nga mibulag gikan sa mga posible nga mga estado sa bandgap. Unsa ang bahin kaniya? Ang kamatuoran nga walay mga lebel bandgap enerhiya. Uban sa kahugawan ug structural depekto kini nga mausab. Mas taas nga bug-os nga panon sa mga sundalo mao ang gitawag nga sa Valence. Nga gisundan sa usa ka resolusyon, apan walay sulod. Kini mao ang gitawag nga conduction panon sa mga sundalo. Pisika sa mga conductor - sa usa ka makapaikag kaayo nga hilisgutan, ug sa gambalay sa artikulo kini maayo gitabonan.

kahimtang sa mga electron

Kini naggamit konsepto sama sa gidaghanon sa mga gitugotan panon sa mga sundalo ug sa mga quasi-kakusog. gambalay sa determinado sa unang pagkatibulaag. Siya nag-ingon nga sa ibabaw niini makaapekto sa enerhiya pagsalig sa quasimomentum. Busa, kon ang Valence panon sa mga sundalo mao ang bug-os nga napuno sa mga electron (nga dad-on sa usa ka katungdanan sa usa ka semiconductor), kita moingon nga walay mga elementary excitations. Kon sa pipila ka rason, ang mga partikulo dili, kini nagpasabot nga adunay usa ka positibo nga nagsugo sa quasiparticle - moagi o lungag. Sila ang sugo tagdala sa conductor sa Valence panon sa mga sundalo.

nagakadunot nga zone

Ang Valence panon sa mga sundalo sa usa ka tipikal nga konduktor mao ang unom ka pilo nga nagakadunot. Kini walay labot sa mga nanagkalinyas-orbito interaction ug sa lamang sa diha nga ang mga kristal kakusog mao ang zero. Kini mahimong nanapot sa ilalum sa sama nga kahimtang alang sa doble ug upat ka pilo nga nagakadunot nga panon sa mga sundalo. Ang enerhiya lang-at sa taliwala kanila gitawag sa enerhiya sa spin-orbito natipak.

Kahugawan ug depekto sa conductor

sila mahimo nga kuryente dili aktibo o aktibo. Pinaagi sa paggamit sa unang nagtugot kaninyo sa pagkuha sa conductor positibo o negatibo nga sugo, nga mahimo nga timbang, tugbang sa pagtunga sa usa ka lungag diha sa Valence panon sa mga sundalo o usa ka electron sa conduction panon sa mga sundalo. Dili aktibo impurities mga neyutral, ug sila medyo gamay nga impluwensya sa electronic kabtangan. Dugang pa, kini sa kasagaran sa kamahinungdanon mao ang sa Valence sa nga atomo nga pagkuha sa bahin sa proseso sa katungdanan pagbalhin, ug ang gambalay sa mga kristal kinuroskuros.

Depende sa matang ug sa kantidad sa mga impurities mahimong mausab ug ang ratio sa taliwala sa mga gidaghanon sa mga lungag ug mga electron. Busa, mga materyales semiconductor kinahanglan nga kanunay nga pag-ayo pinili nga sa pagkab-ot sa gitinguha nga resulta. Kini nag-una sa usa ka dako nga gidaghanon sa mga kalkulasyon, ug sa sunod sa mga eksperimento. Partikulo nga labing gitawag kadaghanan carriers, mga minoriya.

Dosed pasiuna sa mga impurities ngadto sa mga lalang semiconductor nagtugot sa pag-angkon sa mga kabtangan gitinguha. Depekto sa conductor mahimo usab nga dili aktibo o aktibo electrical kahimtang. Importante dinhi mao ang dislokasyon, interstitial atomo ug sa usa ka bakante. Liquid ug sihag konduktor reaksiyon mga hugaw sa lahi nga paagi kay sa kristal. Ang kakulang sa usa ka gahi nga gambalay sa katapusan moresulta sa unsa mibalhin sa atomo acquires sa usa ka lain-laing mga Valence. Kini mahimong lahi gikan sa usa nga kini mao ang orihinal nga imbues sa ilang relasyon. Atomo mahimong walay pulos sa paghatag o padapat, patampo sa electron. Sa maong kahimtang, kini mahimo nga dili aktibo ug, busa, ang kahugaw conductor adunay mas dako nga mga kahigayunan sa kapakyasan. Kini modala ngadto sa sa kamatuoran nga kini mao ang imposible sa pag-usab sa matang conductivity pinaagi sa doping ug sa paghimo, alang sa panig-ingnan, p-n-dinugtongan.

Ang ubang mga amorphous conductor makausab sa ilang electronic kabtangan ubos sa impluwensya sa doping. Apan kini pagtratar kanila ngadto sa usa ka daghan nga mas ubos nga gidak-on kay sa kristal. Pagbati sa doping amorphous elemento mahimong milambo pinaagi sa pagproseso. Sa katapusan, kini kinahanglan nga gihisgutan nga tungod sa dugay ug lisud nga trabaho kahugawan conductor bisan pa niana nagpresentar sa usa ka gidaghanon sa mga kinaiya uban sa maayo nga mga resulta.

Statistics sa mga electron sa semiconductor

Sa diha nga adunay usa ka thermodynamic panimbang, ang gidaghanon sa mga buslot ug electron determinado lamang pinaagi sa temperatura sa mga lantugi panon sa mga sundalo gambalay ug ang konsentrasyon sa kuryente aktibo nga mga impurities. Sa diha nga ang ratio mao ang kalkulado, kini gituohan nga ang pipila sa mga partikulo mahimong diha sa panon sa mga sundalo conduction (sa ang-ang acceptor o donor). Usab gidala ngadto sa asoy sa kamatuoran nga ang bahin nga mobiya sa teritoryo sa Valence, ug didto sa mga nag-umol paw.

conductivity

Sa conductor, labut pa sa mga electron nga ingon sa sugo carriers makahimo ug mga ion. Apan ang ilang electrical conductivity sa kadaghanan sa mga kaso negligible. Ang bugtong ionic superprovodniki hinungdan usa ka gawas. Ang mga conductor mao ang tulo ka mga nag-unang electron transfer mekanismo:

1. Ang nag-unang zone. Sa kini nga kaso, ang mga electron sa motion tungod sa kausaban sa iyang enerhiya sulod sa usa ka gitugutan nga dapit.
2. Hopping transportasyon sa lokal nga mga estado.
3. Polaron.

exciton

Ang lungag ug ang electron mahimo nga makatukod og usa ka utlanan nga kahimtang. Kini mao ang gitawag nga Wannier-Mott. Sa kini nga kaso sa photon enerhiya, nga katumbas sa usa ka pagsuyup sulab mahulog sa ibabaw sa kadako sa resolusyon gitakdoan. Uban sa igo nga intensity sa kahayag sa conductor mahimo sa usa ka mahinungdanon nga kantidad sa excitons. Uban sa usa ka usbaw sa ilang konsentrasyon ok ug porma electron-lungag liquid.

Ang nawong sa semiconductor

Kini nga mga pulong nagpakita sa pipila ka atomic sapaw, mga haklap, nga nahimutang duol sa utlanan sa mga lalang. Nawong kabtangan sa lain-laing gikan sa kinabag. Ang presensya sa mga sapaw, mga haklap sa mga higayon paghubad nindot nga porma sa kristal. Kini modala ngadto sa sa gitawag nga nawong estado ug polaritons. Pagpalambo sa tema sa ulahing mga, kinahanglan nga labaw pa sa pagsulti ug mahitungod sa nanagkalinyas ug sa vibrational balod. Tungod sa iyang kemikal nga kalihokan nagtago microscopic layer nawong sa gawas sa mga molekula o mga atomo nga adsorbed gikan sa palibot. Sila usab sa pagtino sa mga kabtangan sa mga pipila ka atomic sapaw, mga haklap. Maayo na lang, ang paglalang sa ultra-taas nga teknolohiya lunang, haw, diin mao ang mga components semiconductor, nagtugot sa pag-angkon ug sa pagpadayon sa alang sa pipila ka oras, limpyo nga nawong, nga positibo nga makaapekto sa kalidad sa mga produkto.

Semiconductor. Temperatura makaapekto sa pagbatok

Sa diha nga ang temperatura sa pagtaas metal, ug nagdugang sa ilang pagbatok. Uban sa conductor, ang kaatbang tinuod - sa ilalum sa sama nga mga kahimtang, kini nga opsyon sila pagkunhod. Ang punto dinhi mao nga ang electrical conductivity sa bisan unsa nga materyal nga (ug kini nga kinaiya inversely nagkaigo sa pagbatok) nag-agad sa kon sa katungdanan kasamtangan carriers mao, sa speed sa kalihukan sa mga electric kapatagan, ug sa ilang gidaghanon sa usa ka yunit nga gidaghanon sa materyal nga.

Ang mga elemento semiconductor nagdugang sa ingon nga ang temperatura nagdugang ang konsentrasyon sa mga partikulo, sa ingon sa pagdugang sa kainit conductivity ug sa pagbatok sa pagminus, mga pagmobu. Ikaw mahimo check kini sa atubangan sa mga yano nga hugpong sa mga batan-ong physicist ug sa gikinahanglan nga materyal nga - silicon o germanium, usab mahimong gikuha ug gihimo sa usa ka semiconductor kanila. Sa usa ka dugang sa temperatura pagpakunhod sa ilang pagbatok. Sa pagsusi niini, kamo kinahanglan nga tuod sa kahoy sa sa igsusukod nga mga instrumento nga makakita sa tanan nga mga pagbag-o. Kini mao ang kinatibuk-ang kaso. ni tan-awon sa usa ka magtiayon nga sa piho nga embodiments Himoa.

Pakigbatok ug electrostatic ionization

Kini mao ang tungod sa tunneling sa mga electron nga moagi sa usa ka kaayo nga pig-ot nga babag nga naghatag og gibana-bana nga sa usa ka ka gatos sa micrometer. Kini nahimutang sa tunga-tunga sa mga ngilit sa mga higot sa enerhiya. ang dagway niini mao ang posible nga lamang kon bending enerhiya pundok, nga mahitabo lamang ubos sa impluwensya sa usa ka lig-on nga electric uma. Sa higayon nga tunneling mahitabo (nga mao ang usa ka quantum mekanikal nga epekto), ang mga electron moagi sa potensyal nga babag mao ang pig-ot, ug kini dili mag-usab sa ilang mga enerhiya. Kini naglakip sa usa ka dugang sa konsentrasyon sa katungdanan carriers, ug diha sa duha zones: ang conduction ug sa Valence. Kon ang proseso mao ang pagpalambo sa mga electrostatic ionization, adunay mahimo nga usa ka pagkadaot sa semiconductor tunnel. Atol niini nga proseso kini sa pag-usab sa pagsukol sa mga semiconductor. Kini mao ang mausab, ug sa diha nga ang electric uma nga mibalik sa, ang tanan nga mga proseso sa mga gipahiuli.

Pakigbatok ug epekto ionization

Sa kini nga kaso, ang mga lungag, ug ang mga electron nga paspas hangtud gisulayan free dalan ubos sa impluwensya sa usa ka lig-on nga electric kapatagan sa mga mithi nga makaamot sa ionization sa mga atomo ug sa busgak sa usa sa mga covalent talikala (nag-unang o kahugaw atomo). Impact ionization mahitabo sama sa sa usa ka pagdahili ug kini modahili modaghan katungdanan tagdala. Mao kini ang mga bag-ong lungag ug mga electron Accelerated sa koryente. Ang kasamtangan nga bili sa katapusang resulta mao ang gipadaghan pinaagi sa usa ka coefficient sa epekto ionization, nga mao ang gidaghanon sa mga electron-lungag nagtinagurha nga nag-umol sa usa sa mga katungdanan carrier dalan bahin. Ang kalamboan sa niini nga proseso sa katapusan modala ngadto sa semiconductor pagdahili pagkahugno. Ang pagsukol sa conductor usab-usab, apan, sama sa kaso sa langub-agianan pagkahugno, mausab.

Ang paggamit sa mga conductor diha sa buhat

Ang partikular nga kamahinungdanon niini nga mga elemento kinahanglan nga nakita diha sa computer teknolohiya. Hapit walay duhaduha nga dili ka nga interesado sa mga pangutana sa unsa ang conductor, kon dili ang mga tinguha sa kagawasan, gawas sa pagpataas sa hilisgutan uban sa ilang paggamit. Kini mao ang imposible sa paghanduraw sa buhat sa modernong refrigerators, telebisyon, computer monitor nga walay conductor. dili sa pagbuhat nga walay kanila, ug abante nga automotive engineering. Sila gigamit usab sa aviation ug luna teknolohiya. Masabtan kon unsa ang conductor mao, sa unsa nga paagi nga importante sila? Siyempre, dili kita makaingon nga kini mao lamang ang mahinungdanon nga mga elemento sa atong sibilisasyon, apan usab sa mibaliwala kanila dili nga bili.

Ang paggamit sa mga conductor sa praktis, tungod sa labaw pa ug sa usa ka gidaghanon sa mga butang, sa taliwala kanila ang kaylap sa mga materyales nga gikan nga ilang gibuhat, ug kasayon sa pagproseso ug aron sa pagkuha sa gitinguha nga resulta, ug uban pang mga teknikal nga bahin nga sa paghimo sa pagpili sa mga siyentipiko nga nagtrabaho sa ibabaw sa mga electronic nga ekipo, mihunong sila.

konklusyon

Kami gisusi sa detalye kon unsa ang conductor, sa unsa nga paagi sila sa trabaho. Ang sukaranan sa ilang pagbatok gibutang komplikado pisikal ug kemikal nga mga proseso. Ug imong mamatikdan nga ang mga kamatuoran dili ihatag sama sa gihulagway sa Artikulo hingpit nga makasabut nga ang maong mga conductor, tungod sa yano nga rason nga ang siyensiya wala pa gani nagtuon sa mga peculiarities sa ilang mga buhat hangtud sa katapusan. Apan kita nasayud sa ilang mga nag-unang mga kabtangan ug mga kinaiya, nga motugot kanato sa gibutang sila sa praktis. Busa, kamo mahimo sa pagpangita alang sa mga materyal ug mga conductor sa pag-eksperimento uban kanila, sa pag-amping. Kinsa ang nasayud, tingali sa pagkatulog ikaw daku tigdukiduki?!