Hvað er hálfleiðurum? viðnám hálfleiðurum

Hvað er hálfleiðurum efni? Hvað eru eiginleikar hennar? Hvað er eðlisfræði hálfleiðara? Eins og þeir eru byggð? Hvað er leiðni hálfleiðara? Hvað eru líkamlegu eiginleikar sem þeir hafa yfir að ráða?

Hvað er kallað hálfleiðara?

Það vísar til kristölluð efni sem ekki stunda ekki rafmagn svo vel, eins og gert málma. Enn þessi tala er betri en eru einangrurum. Þessir eiginleikar eru vegna fjölda farsímafyrirtæki. Ef við teljum, almennt, þar til sterka viðhengi við kjarna. Hins vegar, þegar það er gefið í leiðara sem nokkrum atómum, til dæmis, antímon, sem hefur umfram rafeinda, þessi staða mun að leiðrétta. Þegar Indín tilbúinn frumefni með jákvæða hleðslu. Allar þessar eignir eru mikið notaðar í smára - sérstök tæki, sem geta aukið, blokk eða standast straum í eina átt. Ef við lítum á NPN-gerð frumefni, getur það komið fram talsvert styrkir hlutverk sem er sérstaklega mikilvægt í sendingu veikburða merki.

Hönnun lögun sem hafa rafmagni hálf-leiðarar

Leiðarar að hafa mikið af frjáls rafeinda. Einangrarar þeir voru varla eignar. Hálfleiðara og einnig innihalda tiltekið magn af frjáls rafeinda og fer með jákvæða hleðslu, sem eru tilbúnir til að samþykkja Frelsun agnir. Og síðast en ekki síst - þeir fara rafstraum. Talin áður NPN gerð smári - ekki hægt einn hálfleiðurum þáttur. Svo það eru fleiri PnP-smárar og díóður.

Ef við tölum um síðasta stuttu máli, það er þáttur sem getur sent merki í eina átt. Einnig díóða geta umbreyta AC til DC. Hvað er kerfi af þessari umbreytingu? Og hvers vegna það færist í eina átt? Óháð því hvar það er núverandi, rafeindir og göt eða sundrast eða fara fram. Í fyrra tilvikinu vegna þess að aukið framboð fjarlægð fæða er rofin, og því eru send flutningsaðila neikvæð spenna í aðeins eina átt, þ.e. leiðni hálfleiðara er einhliða. Eftir allt saman, núverandi hægt að senda aðeins ef kerfishluta agnir eru nálægt því. Og þetta er aðeins hægt ef núverandi framboð annars vegar. Þetta eru þær tegundir af hálfleiðara til og eru notuð í augnablikinu.

hljómsveitin uppbygging

Rafmagns-og sjón eiginleika leiðara í tengslum við þá staðreynd að, þegar fylla orku stigum rafeinda eru skildir fiá mögulegra ástanda í bandgap. Hvað eru eiginleikar hennar? Sú staðreynd að það er engin bandgap orkan. Með óhreinindi og uppbyggingu galla það er hægt að breyta. Meiri fullur band er kallað Valence. Fylgt eftir með einbeitni, en tóm. Það er kallað leiðni band. Eðlisfræði hálfleiðara - mjög áhugavert efni, og í ramma greinarinnar og það er vel undir.

ástand rafeinda

Það notar hugtök eins og fjöldi leyfilegra band og hálf-skriðþunga. Uppbygging er ákvarðað með fyrstu dreifilausnar. Hann segir að á það hefur áhrif á orku ósjálfstæði á quasimomentum. Svona, ef gildisrafeindir hljómsveit er alveg fullt af rafeindum (sem bera gjald í hálfleiðara), segjum við að það eru engin grunnskólabörn excitations. Ef fyrir sumir ástæða, eru agnir ekki, þýðir það að það er jákvætt hlaðin quasiparticle - framhjá eða holu. Þeir eru gjald flytjenda í hálfleiðara í gildisrafeindir hljómsveit.

úrkynjuðu Zone

Gildisrafeindir hljómsveit í a dæmigerður hljómsveitarstjóri er sixfold úrkynjuðu. Þetta er þó ekki í spin sporbraut samskipti og aðeins þegar kristal skriðþunga er núll. Það er hægt að rofna undir sama skilyrði fyrir tvöfalt og fjórfaldast úrkynjaður hljómsveit. Orkan bil á milli þeirra er kallaður orka snúningur-sporbraut skipta.

Óhreinindi og galla í hálfleiðara

Þeir geta verið með rafmagni óvirk eða virkur. Notkun fyrst er hægt að fá í hálfleiðara jákvætt eða neikvætt hlaðin, sem getur verið á móti því að tilkomu holu í gildisrafeindir hljómsveit eða rafeindar í leiðni band. Óvirk óhreinindi eru hlutlaus, og þeir hafa tiltölulega lítil áhrif á rafrænu eiginleika. Þar að auki, það getur oft verið mikilvægt er Valence sem hafa atóm sem taka þátt í að flytja hleðslu ferli, og uppbyggingu kristal grindurnar.

Það fer eftir því hvaða gerð og magn af óhreinindum geta breyst og hlutfallið á milli fjölda holur og rafeinda. Því hálfleiðurum efni ætti alltaf að vera vandlega valin til að ná tilætluðum árangri. Þetta er undan fjölda útreikninga, og síðar tilraunir. Agnir sem flestir kallast meirihluta flytjenda, eru minnihluta.

Sem fengu lyfið til kynning óhreininda inn hálfleiðara tækinu leyfir að fá fram æskilega eiginleika. Gallar í hálfleiðarar gætir líka haft óvirkt eða virkt rafmagns ástand. Mikilvægt hér er liðhlaup, millibils atómi og sætið. Liquid og noncrystalline leiðarar bregðast óhreinindi á annan hátt en kristallað. Skortur á hörðu uppbyggingu leiðir að lokum í hvaða flutti atóm eignast annað Valence. Það mun vera mismunandi frá einum sem það var upphaflega imbues tengsl þeirra. Atom verður gagnslausar til að gefa eða festa rafeind. Í slíku tilviki verður það óvirkt og því hafa óhreinleiki hálfleiðara meiri líkur á bilun. Þetta leiðir til þess að það er ómögulegt að breyta leiðni gerð með lyfjamisnotkun og að búa til, til dæmis p-n-mótum.

Sumir myndlaus hálfleiðara geta breytt rafræn eiginleikum sínum undir áhrifum lyfjamisnotkun. En það meðhöndlar þá í mun minna mæli en í kristölluðu. Næmi fyrir lyfjamisnotkun myndlaus þætti er hægt að bæta með því að vinnsla. Á endanum, það ætti að vera getið að vegna lengri og vinnusemi óhreininda hálfleiðara samt kynnir fjölda eiginleika með góðum árangri.

Tölfræði rafeindir í hálfleiðurum

Þegar það er varmaaflfræðilegu jafnvægi, fjölda af holum og rafeinda er ákveðið eingöngu af hitastigi band uppbyggingu breytur og styrkur rafmagni virkra óhreinindum. Þegar hlutfallið er reiknað út, er það talið að sumir af agnanna mun vera í leiðni band (in viðtakamótefnisins eða gjafa stigi). Einnig er tekið tillit til þess að sá hluti getur skilið landsvæði Valence, og þar myndast eyður.

leiðni

Í hálfleiðara, auk rafeindir og ákæra flytjenda getur framkvæmt og jónir. En leiðni þeirra í flestum tilfellum óveruleg. Eina jónandi superprovodniki getur valdið undantekningu. The hálfleiðarar eru þrjár helstu rafeinda flytja kerfi:

1. Helstu svæði. Í þessu tilviki, að rafeindir í hreyfingu vegna breytinga á orku innan leyfilegt svæði.
2. Hoppaði flutning staðbundið ríkja.
3. Polaron.

exciton

Gatið og rafeind geta myndað bundið ástand. Það er kallað Wannier-Mott. Í þessu tilviki photon orku, sem svarar til upptökueykis brún fellur á umfang kúplunar upplausn. Með nægilega styrkleiki ljóssins í hálfleiðara geta myndað umtalsvert magn af excitons. Með aukningu styrkur þétta og form þeirra rafeinda-holu vökva.

Yfirborð hálfleiðurum

Þessi orð gefa til kynna nokkur lotukerfinu lög, sem eru staðsett nálægt mörkum tækisins. Yfirborð eiginleika mismunandi frá einu. Tilvist af þessum lögum brýtur færsluferli samhverfa hönnun kristal. Þetta leiðir til svokallaðra yfirborði ríkja og polaritons. Þróa þema síðarnefnda, ætti að vera meira að segja og um snúning og titringi öldurnar. Vegna efna starfsemi þess að fela sig smásjáraðferðina yfirborðslag utan af sameindum eða atómum sem hafa verið aðsogað frá umhverfinu. Þeir ákveða einnig eiginleika fáum lotukerfinu lögum. Sem betur fer, the sköpun af ofur- tækni tómarúm, þar sem eru hálfleiðara hluti, leyfa til að ná og viðhalda f nokkrar klukkustundir, hreinan flöt, sem jákvæð áhrif á gæði vöru.

Hálfleiðurum. Hitastig hefur áhrif á viðnám

Þegar hitastig á málmi eykst, og eykur viðnám þeirra. Með hálfleiðara, hið gagnstæða er satt - við sömu skilyrði, þessi möguleiki munu þeir lækka. Aðalatriðið hér er að Rafleiðni í hvaða efni (og þetta einkenni í öfugu hlutfalli við viðnám) fer eftir því hvort ákæra núverandi flytjenda eru á hraða hreyfingu á rafsvið, og af fjölda þeirra í rúmmálseiningu af efni.

Hálfleiðaraefninu þættir eykst eftir því sem hitastigið eykur styrk agna, þannig að auka varma leiðni og viðnám minnkar. Þú getur athugað þetta í viðurvist einfalt að stilla unga eðlisfræðingur og nauðsynlegt efni - sílikon eða German, einnig er hægt að taka og úr hálfleiðara þeim. Aukning á hitastigi munu draga viðnám þeirra. Til að staðfesta þetta, þú þarft að selja upp á mælitæki sem munu sjá allar breytingarnar. Þetta er yfirleitt raunin. Við skulum líta á nokkra sérstökum útfærslum.

Resistance og rafstöðueiginleikar jónun

Þetta er vegna þess að göng rafeinda sem liggur í gegnum mjög þröngt hindrun sem veitir um það bil einn hundraðasta af míkrómetrum. Það er staðsett á milli brúna orku hljómsveitum. Útlit hennar er aðeins hægt þegar beygja orku hljómsveitum, sem kemur aðeins undir áhrifum sterka rafmagns sviði. Þegar göng kemur (sem er skammtafræði vélrænni áhrif), rafeindir fara í gegnum hugsanlega hindrun er þröngur, og það breytist ekki orku þeirra. Þetta felur í sér aukningu á styrk ákæra flytjenda og í báðum svæðum: leiðni og Valence. Ef ferlið er að þróa rafstöðueiginleikar jónun, það getur verið sundurliðun hálfleiðara göngunum. Á meðan á þessu ferli og það mun breyta viðnám hálfleiðurum. Það er afturkræf, og um leið og rafsviðið er slökkt, eru allar ferli aftur.

Resistance og áhrif jónun

Í þessu tilviki eru götin og rafeindir flýta fyrir þar til prófaðar free slóð undir áhrifum af a sterkur rafsvið þeim gildum sem stuðla að jónun atóma og rof eins af samgildum tengjum (eingreindu eða óhreinindum atom). Áhrif jónun gerist eins og snjóflóð og snjóflóðahættu margfalda gjald flytjenda. Þannig nýstofnaða holur og rafeindir hraðað með rafstraum. Núverandi gildi í endanlegu niðurstöðu er margfaldað með stuðlinum áhrif jónun, sem er fjöldi rafeinda-holu par sem myndast á einn af gjald flytjanda slóð hluti. Þróun þessa aðferð leiðir að lokum til hálfleiðurum snjóflóða sundurliðun. The viðnám hálfleiðara er einnig að breytast, en eins og í tilviki göng bilunar afturkræf.

Notkun hálfleiðara í reynd

Einkum mikilvægi þessara þátta skal tekið fram í tölvutækni. Nánast enginn vafi á því að þú viljir ekki hafa áhuga á spurningunni um hvað er hálfleiðara, ef ekki löngun til að sjálfstætt hækka efni með notkun þeirra. Það er ómögulegt að ímynda sér vinnu nútíma ísskáp, sjónvarpstæki, tölva fylgist með án hálfleiðara. Getur ekki verið án þeirra, og háþróaður bifreiða verkfræði. Þau eru einnig notuð í flugsögu og rúm tækni. Skilja hvað hálfleiðara eru, hversu mikilvæg þau eru? Að sjálfsögðu getum við ekki sagt að það sé aðeins mikilvægir þættir menningu okkar, heldur einnig vanmeta þá er ekki þess virði.

Notkun hálfleiðara í reynd, vegna þess að fleiri og fjölda þátta, þar á meðal útbreidd um efni sem þeir eru gerðir, og vellíðan af vinnslu og til að fá tilætluðum árangri, og öðrum tæknilegum eiginleikum sem gera val vísindamönnum sem störfuðu á rafeindabúnaði, hætt þá.

niðurstaða

Við höfum kannað í smáatriðum hvað hálfleiðara, hvernig þeir vinna. Grunnur andstöðu þeirra lagði flókin eðlis- og efnafræðilega aðferð. Og þú getur tekið eftir því að staðreyndir ekki gefast eins og lýst er í grein fullkomlega skilið að slík hálfleiðara, af þeirri einföldu ástæðu að vísindin hafi ekki enn rannsakað sérkenni starfi þeirra til enda. En við vitum helstu eiginleika þeirra og einkenni, sem gera okkur kleift að setja þá í verki. Þess vegna er hægt að leita að efni og hálfleiðara að gera tilraunir með þá, að vera varkár. Hver veit, kannski í þér blundar mikill fræðimaður?