Wat ass eng semiconductor? Resistenz semiconductor

Wat ass eng semiconductor Material? Wat sinn hir Funktiounen? Wat ass d'Physik vun semiconductors? Nodeems se gebaut ginn? Wat ass de Leit vun semiconductors? Wat sinn déi physikalesch Eegeschaften se Besëtz?

Wat ass genannt semiconductors?

Et bezitt Material ze Kristallen datt Stroum net sou gutt Conduite, wéi Metaller maachen. Nach dës Figur ass besser wéi insulators sinn. Charakteristiken sinn wéinst der Zuel vun Handy wwerreeche. Wa mir der Meenung, am Allgemengen, gëtt et eng staark Uschloss un d'Kären. Mä wann an engem Dirigent verschidden Atomer verwalt, zum Beispill, Antimon, déi eng iwwerschësseg vun Elektronepueren huet, wäert dës Positioun korrigéiert ginn. Wann Indium benotzt virbereet Elementer mat engem positive Vitesse. All dës Eegeschafte sinn dagsiwwer am transistors benotzt - speziellen Apparater, déi verbesseren Mee Spär oder eng aktuell an eng Richtung nëmmen Ugrëff. Wa mir de NPN-Typ Element betruecht, kann et observéiert ginn stäerkt gefierwt der Roll, dass besonnesch wichteg an der Transmissioun vun schwaach Signaler ass.

Design Fonctiounen déi elektresch semi-Dirigenten hunn

Dirigenten hu vill vun gratis Elektronepueren. Insulators se sech kaum Besëtz. Semiconductors a enthalen och eng gewësse Quantitéit vu gratis Elektronepueren an Visiteuren mat engem positive Vitesse, déi si bereet der liberéiert Deelchen ze akzeptéieren. An Wichteg - si all duerchgefouert en elektresche Stroum. Considéréiert virdrun NPN-Typ Transister - net méiglech Single semiconductor Element. Also, et gëtt méi PNP-transistors an diodes.

Wa mir iwwer de leschten kuerz schwätzen, ass et eng Beräicherung, datt nëmmen Signaler an eng Richtung weiderginn kann. Och, kann de Prêt AC zu DC geflunn. Wat ass de Mechanismus vun dëser Transformatioun? A firwat Kombinatiounen et nëmmen an eng Richtung? Egal wou et ass eng aktuell, Elektronepueren an thematiséieren kann oder disperse, oder vir goen. Am éischte Fall wéinst der Distanz fräi fidderen Fourniture ënnerbrach ass, an dofir sinn iwwerdroen wwerreeche negativ Volt an nëmmen eng Richtung, i.e. de Leit vun semiconductors unilateral ass. No all, kann déi aktuell duerch nëmmen wann der Assemblée Deelchen nosteet iwwerdroen ginn. An dat ass méiglech wann nëmmen déi aktuell Offer op der engersäits. Dës sinn der Zorte vun semiconductors existéieren a sinn am Moment benotzt.

Band Struktur

Elektresch an opteschen Eegeschafte vun Dirigenten mat der Tatsaach assoziéiert, datt, wann llt der Energie Niveau vun Elektronepueren vum méiglech Staaten vun der bandgap getrennt sinn. Wat sinn hir Funktiounen? Der Tatsaach, datt et kee bandgap Energie Niveauen. Mat Gëftstoffer a strukturell Mängel kann et geännert ginn. Héich voll Band ass VALENCE genannt. Gefollegt vun enger Resolutioun, mä eidel. Et ass der conduction Band genannt. Physik vun semiconductors - e ganz interessant Thema, an am Kader vum Artikel et ass gutt ofgedeckt.

Staat vun der Elektronepueren

Et benotzt Konzepter wéi d'Zuel vun de Nodeems Band an der quasi-erun. D'Struktur ass déi éischt Dispersioun alles. Hie seet, datt op et der Energie Ofhängegkeet vun der quasimomentum Effet. Also, wann der VALENCE Band komplett vun Elektronepueren gefëllt ass (wat eng Vitesse vun engem semiconductor maachen), soe mir, datt et kee Elementar- excitations. Wann fir eng Ursaach, sinn der Deelchen net, heescht et, datt et eng positiv gelueden quasiparticle ass - Ugrëff oder Lach. Si sinn d'Vitesse wwerreeche zu semiconductors am VALENCE Band.

Zeien Zone

D'VALENCE Band an engem typesch Dirigent ass sixfold den Zeien. Dat ass ausser der spin-Ëmlafbunn Interaktioun an nëmmen wann déi Kristallsglas produzéiert Dynamik ass null. Et kann ënner déi selwecht Bedéngung fir d'mer natierlech an fourfold Zeien Band eenalecn ginn. Der Energie Abstand tëscht hinnen ass d'Energie vun der spin-Ëmlafbunn Trennung genannt.

Gëftstoffer a Mängel an semiconductors

Si kann elektresch -mann oder aktiv ginn. déi éischt Hëllef erlaabt Iech am semiconductors positiv oder negativ Vitesse ze kréien, déi duerch d'Entstoe vun engem Lach am VALENCE Band oder en Elektronen am conduction Band amortiséiert ginn. -mann Gëftstoffer sinn neutral, a si hu relativ wéineg Afloss op d'elektronesch Eegeschafte. Ausserdeem, kann et oft vun Wichtegkeet ginn ass de VALENCE vun deem Atomer hunn deen Deel vun der Vitesse Transfermaart Prozess huelen, an der Struktur vun der Kristallsglas produzéiert strooss.

Jee no der Zort an dem Volume vun Gëftstoffer kann änneren an d'Verhältnis tëschent der Zuel vun de Lächer an Elektronepueren. Dofir, semiconductor Material ëmmer virsiichteg dem erhoffte Resultat ze erreechen soll ausgewielt. Dat ass déi vun enger grousser Zuel vun Berechnungen Zousaz, an dono de Experimenter. Deelchen déi meescht Majoritéit wwerreeche genannt, sinn Minoritéit.

Dosed Aféierung vu Gëftstoffer an der semiconductor Apparat erlaabt de gewënschte Eegeschafte ze kréien. Mängel an Semiconductors kann och d'Aarbechtslosegkeet oder aktiv elektresch Conditioun ginn. Wichteg hei ass de dislocation, interstitial Atom an engem Walbezierk Zentrum. Flëssegket an noncrystalline Dirigenten reagéieren Gëftstoffer anescht wéi Kristallen. De Mangel vun engem steiwe Struktur Resultater schlussendlech an wat geplënnert Atom duerfir eng aner VALENCE. Et wäert aus der een verschidden gin mat deem et war ursprénglech hir Relatioune imbues. Atom gëtt unprofitable ginn oder den Elektronen befestegt. An esou engem Fall, gëtt et d'Aarbechtslosegkeet an, also, d'Houeren semiconductors hunn grouss Chancen vun Echec. Dëst féiert zu der Tatsaach, datt et onméiglech ass de Leit Typ duerch Doping ze änneren an ze schafen, zum Beispill, p-n-Échangeur.

Puer amorphous semiconductors kënnen hir elektronesch Eegeschafte ënner dem Afloss vun Doping änneren. Mä et Schneekereien hinnen zu engem vill hu Mooss wéi bis Kristallen. Empfindlechkeet zu amorphous Elementer Doping kann duerch Veraarbechtung verbessert ginn. Schlussendlech, soll et dass awer op d'laang an haarder Aarbecht Houeren semiconductors wéinst ginn ernimmt eng Rei vun Charakteristiken mat gudden Resultater presentéiert.

Statistike vun Elektronepueren an der semiconductor

Wann et engem ass thermodynamic Gläichgewiicht, ass d'Zuel vun de Lächer an Elektronepueren exklusiv vun der Temperatur vun der Band Struktur Parameteren an der Konzentratioun vun elektresch aktiv Gëftstoffer alles. Wann d'Verhältnis berechent gëtt, ass et ugeholl, datt e puer vun den Deelercher am conduction Band ginn (am acceptor oder Donateur Niveau). Ass och der Tatsaach Rechnung gedroen, datt deen Deel vum Territoire vun der VALENCE verloossen kann, an et sinn thematiséieren gemaach.

Leit

An semiconductors, nieft Elektronepueren als Vitesse wwerreeche kann an Protonen Leeschtunge. Mee hir elektresch Leit am meeschte Fäll negligible. Déi eenzeg ionic superprovodniki kënnen eng Ausnam féieren. D'semiconductors sinn dräi wichtegst Elektronen Transfermaart Mechanismus:

1. D'Haaptrei Zone. An dësem Fall, de Elektronepueren an Weeër geleet wéinst der Ännerung vun hiren Energieverbrauch bannent engem erlaabt gekësst huet.
2. Hirer Transport vun en der Staaten.
3. Polaron.

exciton

D'Lach an den Elektronen vläicht e gebonnen Staat Form. Et ass Wannier-Mott genannt. An dësem Fall de photon Energie, déi op eng Un- Wäitschoss entsprécht Falen op der Hellegkeet vun der Kupplung Resolutioun. Mat genuch Intensitéit vum Liicht an semiconductors kann e groussen Undeel vun excitons Form. Mat enger Erhéijung vun hirer Konzentratioun zwar a Form Elektronen-Lach flësseg.

D'Uewerfläch vun der semiconductor

Dës Wierder weg puer atomarer Schichten, déi bei der Grenz vun der Apparat etabléiert sinn. Uewerfläch Eegeschafte anescht aus der normaler. D'Präsenz vun dëse Schichten Break respektiv Briechung vun der Kristallsglas produzéiert. Dëst féiert zu der sougenannten Uewerfläch Staaten an polaritons. Entwécklungslänner d'Thema vun der Pai, soll méi ginn ze soen, an iwwer de spin an vibrational Wellen. Wéinst senger chemescher Aktivitéit verstoppt microscopic Uewerfläch Layer ausserhalb vun Molekülle oder Atomer, datt aus der Ëmwelt adsorbed goufen. Si bestëmmen och d'Eegeschafte vun der atomarer puer Schichten. Problemer, déi Kreatioun vun ultra-héich Vakuum Technik, an deem semiconductor Komponente sinn, erlaabt fir e puer Stonnen, propper Fläch, déi positiv d'Qualitéit vun de Produiten Impakt ze kréien an erhalen.

Semiconductor. Temperatur Impakt der Resistenz

Wann d'Temperatur vun der Metal vergréissert, a geet hir Resistenz. Mat semiconductors, ass de Géigendeel wouer - ënner déi selwecht Konditiounen, dës Optioun se erofgoen gëtt. De Punkt ass, datt déi elektresch Leit an all Material (an dëser charakteristesche inversely proportional zu der Resistenz) hänkt ob der Vitesse aktuell wwerreeche sinn, op d'Vitesse vun Bewegung am elektrescht Feld, a vun hirer Zuel an enger Eenheet Volume vun Material.

D'semiconductor Elementer méi wéi d'Temperatur der Konzentratioun vun Deelchen Majoratiounen, domat d'thermesch Leit waarden an der Resistenz Verloschter. Du kanns dat kontrolléieren an der Präsenz vun einfache Formatioun jonk Physiker an déi néideg Material - Silicon oder Germanium, kann och vun enger semiconductor hinnen geholl a gemaach ginn. Eng Erhéijung vun Temperatur wäert hir Resistenz reduzéieren. Fir z'iwwerpréiwen dëst, muss du op d'Moosse Instrumenter ze Stock an dass all d'Ännerungen gesinn gëtt. Dat ass meeschtens de Fall. Loosst d'op e puer spezifesch däer Wanterschlof war.

Resistenz an electrostatic Eegeliichten

Dat ass wéinst tunneling vun Elektronepueren duerch eng ganz schmuel Barrière laanscht déi ongeféier ee hundredth vun gebraucht gëtt. Et ass tëscht de Bord vun der Energie Bands läit. Sengem Optrëtt ass nëmme méiglech wann Energie Bands Béie, déi nëmmen ënner Afloss vun engem staarke elektrescht Feld existeiert. Eemol tunneling existeiert (dat ass eng Quantephysik mechanesch Effet), laanscht de Elektronepueren duerch d'Potential Barrière schmuel ass, an et net hir Energie änneren. Dat gehéiert eng Erhéijung vun der Konzentratioun vun Vitesse wwerreeche, an an zwou Zonen: de conduction an VALENCE. Wann de Prozess d'electrostatic Eegeliichten ze entwéckelen ass, kann et engem Decompte vun der semiconductor Tunnel ginn. Während dësem Prozess ass et d'Resistenz vun der semiconductor änneren. Et ass Reversibelen, a soubal d'elektrescht Feld war ugefaangen ass, all d'Prozesser restauréiert ginn.

Resistenz an Impakt Eegeliichten

An dësem Fall sinn d'Lächer an der Elektronepueren bis gratis Wee ënnert dem Afloss vun engem staarke elektrescht Feld un d'Wäerter getest scho datt zu Eegeliichten vum Atomer an de Broch vun eent vun de covalent Obligatiounen (Primärschoul oder Houeren Atom) bäidroen. Impakt Eegeliichten existeiert wéi enger däitscher an et ëmmer méi intensivéiert Vitesse wwerreeche däitscher. Also d'nei geschafen Lächer an Elektronepueren vum elektresche Stroum scho. Déi aktuell Wäert an der Finale Resultat ass vun engem souguer gemaach vun Impakt Eegeliichten doubelt, wat d'Zuel vun Elektronen-Lach Puer ass, datt op ee vun de Vitesse gouf Wee Segment geformt sinn. Der Entwécklung vun dësem Prozess féiert schlussendlech zu semiconductor däitscher Decompte. D'Resistenz vun semiconductors ass och änneren, mä, wéi am Fall vun Tunnel Decompte, Reversibelen.

D'Benotzung vun semiconductors an Praxis

Déi besonnesch Bedeitung vun dësen Elementer sollen am Computer Technik feststellen ginn. Bal keen, datt Zweiwel géift Dir net an der Fro vun interesséiert sinn, wat d'semiconductors ass, wann net de Wonsch, fir onofhängeg de Sujet mat hire Gebrauch Dréimoment. Et ass onméiglech d'Aarbecht vun modern Killap- Televisioun baut, Computer passt ouni semiconductors virzestellen. Kann net ouni hinnen, an fortgeschratt automobile Ingenieur maachen. Si sinn och an Loftfaart a Weltraum Technologie benotzt. Verstoen wat semiconductors sinn, wéi wichteg se sinn? Natierlech, kënne mer net soen, datt et just d'Grondlinne Elementer vun eiser Zivilisatioun ass, mä och Ënnerschätzt hinnen net Wäert ass.

D'Benotzung vun semiconductors an Praxis, wéinst méi an eng Rei vu Facteuren, dorënner de verbreet vun der Material aus deem se gemaach ginn, an einfacher Veraarbechtung an der erhoffte Resultat, an aner technesch Fonctiounen ze kréien, datt d'Wiel vun de Wëssenschaftler maachen, deen op der elektronesch Geräter hunn, opgehalen hinnen.

Konklusioun

Mir hunn am Detail wat semiconductors iwwerpréift, wéi se schaffen. Der Basis vun hirer Resistenz geluecht komplex physesch a chemesch Prozesser. An du kanns festgestallt dass d'Fakten ginn net ewéi et am Artikel verstoen voll datt esou semiconductors, fir den einfachen Grond, datt Wëssenschaft huet net souguer d'Onofhängegkeet vun hirer Aarbecht zu Enn studéiert. Mä mir wëssen, hir Basis Eegeschaften an Charakteristiken, déi eis erlaben hinnen an Praxis Virsprong. Also, kann Iech fir Material a semiconductors Sich mat hinnen ze Experimenter, virsiichteg ze sinn. Wien weess, vläicht an Dir DO super Fuerscher?!