Ohun ti jẹ a semikondokito? resistance semikondokito

Ohun ti jẹ a semikondokito awọn ohun elo ti? Ohun ti o wa awọn oniwe-ẹya ara ẹrọ? Ohun ti o jẹ fisiksi ti semiconductors? Bi nwọn ti wa ni itumọ? Ohun ti ni elekitiriki ti semiconductors? Ohun ti o wa awọn ti ara eroja ti won gbà?

Ohun ti o jẹ ti a npe ni semiconductors?

Ti o ntokasi si okuta ohun elo ti ko se ina bẹ daradara, bi ṣe irin. Sibẹsibẹ yi nọmba rẹ jẹ dara ju ni o wa insulators. Awọn wọnyi ni abuda ni o wa nitori awọn nọmba ti mobile ẹjẹ. Ti a ba ro, ni apapọ, nibẹ wa kan to lagbara asomọ si awọn iwo. Sibẹsibẹ, nigba ti nṣakoso ni a adaorin orisirisi awọn ọta, fun apẹẹrẹ, antimony, eyi ti o ni awọn ohun excess ti elekitironi, yi ipo yoo wa ni atunse. Nigba lilo indium pese eroja pẹlu kan rere idiyele. Gbogbo awọn wọnyi-ini ti wa ni gbajumo ni lilo ninu transistors - pataki awọn ẹrọ, eyi ti o le mu, Àkọsílẹ tabi ṣe a ti isiyi ninu ọkan itọsọna nikan. Ti a ba ro ti NPN-Iru ano, o le wa ni šakiyesi ni riro arawa awọn ipa ti o jẹ paapa pataki ninu awọn gbigbe ti lagbara awọn ifihan agbara.

Design ẹya ara ẹrọ ti o ni electrically ologbele-conductors

Conductors ni a pupo ti free elekitironi. Insulators nwọn si wà fee gbà. Semiconductors ati ki o tun ni awọn kan awọn iye ti free elekitironi ati ki o koja pẹlu kan rere idiyele, eyi ti o wa setan lati gba awọn liberated patikulu. Ki o si ṣe pataki julọ - gbogbo wọn ti gbe ohun ina lọwọlọwọ. Ka tẹlẹ NPN-Iru ẹrọ itanna kekere - ko ṣee ṣe nikan semikondokito ano. Nítorí náà, nibẹ ni o wa siwaju sii PNP-transistors ati diodes.

Ti a ba soro nipa awọn ti o kẹhin kukuru, o jẹ ẹya ano ti o le atagba awọn ifihan agbara ninu ọkan itọsọna nikan. Bakannaa, awọn ẹrọ ẹlẹnu meji le se iyipada AC to DC. Kini ni siseto yi transformation? Ati idi ti o rare ninu ọkan itọsọna nikan? Lai ti ibi ti o wa ni a lọwọlọwọ, elekitironi ati ela le tabi fọn, tabi lọ siwaju. Ni akọkọ nla nitori awọn pọ ijinna kikọ sii ipese ti wa ni Idilọwọ, ki o si nitorina ti wa ni zqwq ẹjẹ odi foliteji ni nikan kan itọsọna, i.e. awọn elekitiriki ti semiconductors ni ẹsẹ. Lẹhin ti gbogbo, ti isiyi le wa ni zqwq nikan ti constituent patikulu ni o sunmo nipa. Ki o si yi ni ṣee ṣe nikan ti o ba ti isiyi ipese lori awọn ọkan ọwọ. Wọnyi li awọn orisi ti semiconductors tẹlẹ ati ti wa ni lo ni akoko.

band be

Itanna ati opitika-ini ti conductors ni nkan ṣe pẹlu o daju wipe, nigbati àgbáye ni agbara ipele ti elekitironi ti wa ni niya lati ṣee ṣe ipinle ti awọn bandgap. Ohun ti o wa rẹ awọn ẹya ara ẹrọ? Awọn o daju wipe o wa ni ko bandgap agbara awọn ipele. Pẹlu impurities ati igbekale abawọn ti o le wa ni yipada. Ti o ga ni kikun iye ni a npe ni valence. Atẹle nipa kan ti o ga, sugbon sofo. O ti wa ni a npe ni afonahan iye. Physics ti semiconductors - a pupọ awon koko, ati ni awọn ilana ti article o ti wa ni daradara bo.

ipinle ti awọn elekitironi

O nlo agbekale bi awọn nọmba ti awọn laaye iye ati awọn kioto-ipa. Awọn be ni nipasẹ awọn akọkọ pipinka. O si wi pe on o ni ipa ni agbara gbára ti awọn quasimomentum. Bayi, ti o ba ti valence iye ti wa ni patapata kún nipa elekitironi (eyi ti gbe a idiyele ni a semikondokito), a so pe nibẹ ni o wa ti ko si ìṣòro excitations. Ti o ba ti fun idi kan, awọn awon patikulu ti wa ni ko, o tumo si wipe o wa ni a daadaa agbara quasiparticle - ṣe tabi iho. Wọn ti wa ni itọju ẹjẹ ni semiconductors ni valence iye.

degenerate ibi

Awọn valence iye ni a aṣoju adaorin ni sixfold kooro. Eleyi ti ni lai-ni omo-yipo ibaraenisepo ati ki o nikan nigbati awọn gara ipa ti wa ni odo. O le wa ni mọ labẹ awọn kanna majemu fun awọn wá ati ìlọpo mẹrin degenerate iye. Awọn agbara aye laarin wọn ni a npe ni agbara ti awọn omo-yipo yapa.

Impurities ati bi semiconductors

Ti won le jẹ electrically aláìṣiṣẹmọ tabi lọwọ. Lilo awọn igba akọkọ ti o faye gba o lati gba ni semiconductors rere tabi odi idiyele, eyi ti le wa aiṣedeede nipasẹ awọn farahan ti a iho ninu awọn valence iye tabi ohun itanna ninu awọn afonahan iye. Aláìṣiṣẹmọ impurities ni o wa eedu, ati awọn ti wọn ni jo kekere ni ipa lori awọn ẹrọ itanna-ini. Jubẹlọ, o le igba jẹ ti pataki ni valence ti eyi ti o ni awọn ọta ti o ya apakan ninu awọn idiyele gbigbe ilana, ati awọn be ti awọn gara ọlọnà.

O da lori iru ati iye ti impurities le yi ati awọn ipin laarin awọn nọmba ti ihò ati elekitironi. Nitorina, semikondokito ohun elo yẹ ki o ma wa ni fara ti yan lati se aseyori awọn ti o fẹ esi. Yi ti ni bere nipa kan ti o tobi nọmba ti isiro, ati awọn ti paradà awọn adanwo. Patikulu ti o julọ ti a npe ni opolopo ẹjẹ, ni o wa nkan.

Dosed ifihan ti impurities sinu semikondokito ẹrọ faye gba lati gba awọn ti o fẹ ini. Bi Semiconductors le tun ti wa ni aláìṣiṣẹmọ tabi lọwọ itanna majemu. Pataki nibi ni dislocation, interstitial atomu ati ki o kan aaye. Liquid ati noncrystalline conductors fesi impurities otooto ju okuta. Awọn aini ti a kosemi be bajẹ àbábọrẹ ni ohun ti gbe awọn atomu acquires kan ti o yatọ valence. O ni yio je o yatọ lati ọkan pẹlu eyi ti o wà akọkọ imbues wọn seése. Atomu di alailere lati fun tabi so awọn itanna. Ni iru a irú, o di aláìṣiṣẹmọ ati, nitorina, awọn aimọ semiconductors ni o tobi Iseese ti ikuna. Eleyi nyorisi si ni otitọ wipe o jẹ soro lati yi awọn elekitiriki iru nipasẹ doping ati lati ṣẹda, fun apẹẹrẹ, p-n-ipade.

Diẹ ninu awọn amorphous semiconductors le yi wọn ẹrọ itanna-ini labẹ awọn ipa ti doping. Sugbon o itọju wọn si kan Elo o kere iye ju lati okuta. Ifamọ si doping amorphous eroja le dara si nipasẹ processing. Nigbeyin, o yẹ ki o wa ni darukọ wipe nitori awọn gun ati ki o lile ise aimọ semiconductors tibe iloju awọn nọmba kan ti abuda pẹlu ti o dara esi.

Statistics of elekitironi ni semikondokito

Nigba ti o wa ni a thermodynamic-wonsi, awọn nọmba ti ihò ati elekitironi ni iyasọtọ nipa awọn iwọn otutu ti awọn iye be sile ati awọn fojusi ti electrically lọwọ impurities. Nigba ti awọn ipin ti wa ni iṣiro, o ti wa ni gbagbo wipe diẹ ninu awọn ti awọn awon patikulu yoo si wa ninu awọn afonahan iye (ni acceptor tabi olugbeowosile ipele). Ti wa ni tun ya sinu iroyin ti o daju wipe awọn apa le lọ kuro ni agbegbe ti awọn valence, ati nibẹ ti wa ni akoso ela.

elekitiriki

Ni semiconductors, Yato si elekitironi bi idiyele ẹjẹ le ṣe ki o si ions. Ṣugbọn wọn itanna elekitiriki ni ọpọlọpọ igba ti aifiyesi. Awọn nikan ionic superprovodniki le fa ohun sile. Awọn semiconductors o wa mẹta akọkọ ohun itanna gbigbe siseto:

1. Awọn ifilelẹ ti awọn ibi kan. Ni idi eyi, awọn elekitironi ni išipopada nitori awọn ayipada ti awọn oniwe-agbara laarin a yọọda agbegbe.
2. Hopping ọkọ ti etiile ipinle.
3. Polaron.

exciton

Iho ati awọn itanna le fẹlẹfẹlẹ kan ti férémù ipinle. O ti wa ni a npe ni Wannier-Mott. Ninu apere yi awọn fotonu agbara, eyi ti ni ibamu si ohun gbigba eti ṣubu lori bii awọn powder o ga. Pẹlu to kikankikan ti ina ni semiconductors le fẹlẹfẹlẹ kan ti significant iye ti excitons. Pẹlu ohun ilosoke ninu wọn fojusi condense ati fọọmu itanna-iho omi bibajẹ.

Awọn dada ti semikondokito

Ọrọ wọnyi fihan orisirisi atomiki fẹlẹfẹlẹ, eyi ti wa ni be sunmọ awọn ala ti awọn ẹrọ. Dada-ini ti o yatọ lati awọn olopobobo. Niwaju ti awọn wọnyi fẹlẹfẹlẹ fi opin si translational isedogba ti awọn gara. Eleyi nyorisi si awọn ti ki-ti a npe dada ipinle ati polaritons. Sese awọn akori ti awọn igbehin, o yẹ ki o wa ni siwaju sii lati so fun ati nipa awọn omo ati vibrational igbi. Nitori ti awọn oniwe kemikali aṣayan iṣẹ-ṣiṣe nọmbafoonu airi dada Layer ti ita ohun tabi awọn ọta ti o ti a adsorbed lati awọn ayika. Nwọn tun mọ awọn ini ti awọn diẹ atomiki fẹlẹfẹlẹ. Da fun, awọn ẹda ti olekenka-ga igbale ọna ẹrọ, ninu eyi ti o wa ni semikondokito irinše, faye gba lati gba ati ki o bojuto fun opolopo wakati, o mọ dada, eyi ti o daadaa ni ipa lori didara ti awọn ọja.

Semikondokito. Otutu ni ipa lori awọn resistance

Nigbati awọn iwọn otutu ti awọn irin posi, ki o si mu wọn resistance. Pẹlu semiconductors, awọn idakeji jẹ otitọ - labẹ awọn kanna ipo, yi aṣayan ti won yoo dinku. Awọn ojuami nibi ni wipe awọn itanna elekitiriki ni eyikeyi awọn ohun elo ti (ati yi ti iwa inversely iwon si awọn resistance) da lori boya itọju lọwọlọwọ ẹjẹ ni o wa, lori iyara ti ronu ni ina oko, ti won nọmba ninu a kuro iwọn didun ti ohun elo.

Awọn semikondokito eroja mu bi awọn iwọn otutu mu ki awọn fojusi ti patikulu, nitorina jijẹ gbona iba ina elekitiriki ati awọn resistance dinku. O le ṣayẹwo yi ni niwaju ti o rọrun ṣeto odo physicist ati awọn pataki awọn ohun elo ti - alumọni tabi Germanium, tun le wa ni ya ati ki o ṣe ti a semikondokito wọn. Ilosoke ninu otutu yoo din wọn resistance. Lati mọ daju eyi, o nilo lati iṣura soke lori awọn idiwon ohun elo ti yoo ri gbogbo awọn ayipada. Eleyi jẹ gbogbo ni irú. Jẹ ká wo ni a tọkọtaya ti pato embodiments.

Resistance ati electrostatic ionization

Eleyi jẹ nitori tunneling ti elekitironi ran nipasẹ a gidigidi dín idankan eyi ti o pese to idaogorun ti micrometer. O ti wa ni o le je laarin awọn egbegbe ti awọn agbara pupo. Awọn oniwe-irisi jẹ ṣee ṣe nikan nigbati atunse agbara igbohunsafefe, eyi ti o waye nikan labẹ awọn ipa ti kan to lagbara ina aaye. Lọgan ti tunneling waye (ti o jẹ a kuatomu darí ipa), awọn elekitironi ṣe nipasẹ awọn ti o pọju idankan ni dín, ati awọn ti o ko ni yi wọn agbara. Eleyi entails ohun ilosoke ninu awọn fojusi ti idiyele ẹjẹ, ati ninu mejeji ita: awọn afonahan ati valence. Ti o ba ti awọn ilana ni lati se agbekale awọn electrostatic ionization, nibẹ le wa ni kan didenukole ti awọn semikondokito eefin. Nigba yi ilana ti o yoo yi awọn resistance ti awọn semikondokito. O ti wa ni iparọ, ati ni kete bi ina oko ti wa ni pipa, gbogbo awọn ilana ti wa ni pada.

Resistance ati ikolu ionization

Ninu apere yi, awọn ihò ati awọn elekitironi ti wa ni onikiakia titi ti ni idanwo free ona labẹ awọn ipa ti kan to lagbara ina aaye lati awọn iye ti o tiwon si ionization ti awọn ọta ati awọn rupture ti ọkan ninu awọn covalent ìde (jc tabi aimọ atomu). Ikolu ionization waye bi ohun owusuwusu ati awọn ti o owusuwusu Isodipupo idiyele ẹjẹ. Bayi awọn rinle da ihò ati elekitironi onikiakia nipasẹ awọn ina ti isiyi. Awọn lọwọlọwọ iye ni ik esi ti wa ni isodipupo nipasẹ a olùsọdipúpọ ti ikolu ti ionization, eyi ti o jẹ awọn nọmba ti itanna-iho orisii ti o ti wa ni akoso lori ọkan ninu awọn idiyele ti ngbe ona apa. Awọn idagbasoke ti yi ilana bajẹ nyorisi si semikondokito owusuwusu didenukole. Awọn resistance ti semiconductors ti wa ni tun iyipada, ṣugbọn, bi ninu ọran ti eefin didenukole, iparọ.

Awọn lilo ti semiconductors ni asa

The pato pataki ti awọn wọnyi eroja yẹ ki o wa woye ni kọmputa Bluetooth. Fere ko si iyemeji ti o yoo ko ni le ni nife ninu awọn ibeere ti awọn ohun ti o jẹ ti awọn semiconductors, ti ko ba ni ifẹ lati ominira gbé awọn koko pẹlu wọn lilo. O ti wa ni soro lati fojuinu awọn iṣẹ ti igbalode refrigerators, tẹlifisiọnu tosaaju, kọmputa diigi lai semiconductors. Ko le ṣe laisi wọn, o si to ti ni ilọsiwaju Oko ina-. Wọn ti wa ni tun lo ninu bad ati aaye Bluetooth. Oye ohun ti semiconductors ni o wa, bi pataki ti won ba wa? Dajudaju, a ko le so pe o jẹ nikan ni ibaraẹnisọrọ eroja ti wa ọlaju, sugbon o tun underestimate wọn jẹ ko tọ.

Awọn lilo ti semiconductors ni asa, nitori siwaju ati siwaju awọn nọmba kan ti okunfa, lãrin wọn ni ibigbogbo ti awọn ohun elo lati eyi ti won ti wa ni ṣe, ati irorun ti processing ati lati gba awọn ti o fẹ esi, ati awọn miiran imọ awọn ẹya ara ẹrọ ti o ṣe awọn wun ti awọn sayensi ti o sise lori ẹrọ ina, duro wọn.

ipari

A ti ayewo ni apejuwe awọn ohun semiconductors, bi nwọn ti ṣiṣẹ. Ni igba ti won resistance gbe eka ti ara ati kemikali sii lakọkọ. Ati ki o le se akiyesi pe awọn mon ma fun bi apejuwe ninu Abala ni kikun ye wipe iru semiconductors, fun awọn ti o rọrun idi ti Imọ ti ko ani iwadi awọn peculiarities ti won ise lati opin. Sugbon a mọ wọn ipilẹ-ini ati awọn abuda, eyi ti o gba wa lati fi wọn sinu iwa. Nitorina, o le wa fun awọn ohun elo ati ki semiconductors lati ṣàdánwò pẹlu wọn, jije ṣọra. Ti o mo, boya ni o itogbe, nla awadi?!