Semiconductor Wafer Semiconductors đóng 1 vai trò cần phải có trong toàn bộ những lĩnh vực đồ vật điện tử tiên tiến, và họ cho phép sản xuất của đa số mọi thứ từ máy thu thanh cho máy tính và vi xử lý. 1 trong các ứng dụng quan trọng nhất đối với vật liệu bán dẫn liên quan đến việc dùng của họ trong việc tạo ra những bóng bán dẫn, ấy là các vật dụng điện tử trạng thái rắn hình thành cơ sở cho một phạm vi rộng lớn của những hệ thống điện tử và thiết bị, đặc trưng là những mạch tích hợp. tất cả các linh kiện bán dẫn và transistor được cấu tạo từ silicon, mà là rất hữu ích cho cấu trúc electron riêng biệt của nó và là một trong những khía cạnh phong phú nhất. Bằng cách thay đổi sự sắp xếp electron trong silicon hoặc những yếu tố tương tự thông qua sự giới thiệu của những hạt khác, nó với thể điều chỉnh những mức độ dẫn điện và điện trở suất của một vật liệu được hình thành từ những khía cạnh này để tạo ra 1 chất bán dẫn.
Như tên gọi của nó cho thấy, 1 chất bán dẫn sở hữu điện trở suất mức trên một phạm vi giữa những người của một dây dẫn và chất cách điện. Trong khi dây dẫn phải chăng, chẳng hạn như kim loại, xếp hạng với điện trở suất ở tầm rẻ của 10 -6 ohms mỗi cm và bí quyết điện thấp có điện trở trong phạm vi cao hơn đa dạng 10 12 ohms mỗi centimet, ( với thể các bạn buộc phải tham khảo về sản phẩm của chúng tôi: tháp giải nhiệt) chất bán dẫn điện trở thường rơi vào giữa 10 -4 và 10 4 ohms mỗi cm. Đối mang các chất bán dẫn, điện trở suất là thường phụ thuộc vào sự mang mặt của các hạt khác gọi là tạp chất được tiêu dùng để thay thế 1 bí quyết tậu lọc các nguyên tử trong vật liệu bán dẫn cơ bản để khiến thay đổi tính chất điện của nó.
Semiconductors nội tại
một chất bán dẫn nội tại đang trong tình trạng "sạch" mà không sở hữu bất kỳ tạp chất thêm. Vật chất của nó mang đựng năng lượng nhiệt sở hữu thể nới lỏng liên kết hóa trị và các electron tự do chuyển động qua 1 khối kiên cố, khiến cho nâng cao độ dẫn điện. các liên kết hóa trị còn lại đã bị mất electron của họ với chỗ trống, hoặc lỗ, ảnh hưởng tới tính chất điện của chất bán dẫn. Electron trong liên kết hóa trị mang thể chuyển động dễ dàng sang một vị trí tuyển dụng lân cận, tạo ra 1 lỗ hổng trong các liên kết hóa trị ban đầu và khởi động tiến trình vị trí tuyển dụng. Theo bí quyết này, các lỗ sở hữu thể nhắc bắt buộc đi qua 1 vật liệu bán dẫn, thêm vào dẫn bởi hiện các đặc điểm của 1 điện tích dương bằng độ lớn điện tích electron. Electron và lỗ Unbound là hai di chuyển các hạt sở hữu điện điện chủ yếu trong một chất bán dẫn, và đều nổi danh vì được tạo ra và tái hài hòa sở hữu số lượng bằng nhau, cũng như có các quần ưng ý.
Bên ngoại trừ và N-Type Semiconductors
không giống như các cái nội tại, bên ngoại trừ, hoặc pha tạp, chất bán dẫn đã thêm những hạt được đặc trưng được sử dụng để thay đổi những thuộc tính dẫn điện của vật liệu. Trong silic, vật liệu bán dẫn đa dạng nhất, mỗi cổ phiếu nguyên tử bốn electron hóa trị thông qua những liên kết hóa trị mang bốn nguyên tử sắp nhất. nếu nguyên tử silicon được thay thế bằng một yếu tố dopant rằng mang năm electron hóa trị, như phốt pho, bốn trong số họ sẽ được ngoại quan trong khi trang bị năm sẽ vẫn được miễn phí. các tạp chất mang hơn bốn electron hóa trị được gọi là những nhà tài trợ vì chúng chế tạo một cái của những electron tự do di chuyển trong chất bán dẫn. các electron thêm mẫu bỏ các trạng thái cân bằng giữa các lỗ và các electron, và khi những electron đông hơn những lỗ vật liệu vươn lên là 1 N-loại chất bán dẫn. Trong N-loại, những electron là hãng lớn trong lúc lỗ là tàu sân thiểu số, có nghĩa là nồng độ của electron là bình thường bắt buộc cao hơn so với lỗ. HyperPhysics cung ứng thêm thông tin về các tạp chất được dùng trong khoa học bán dẫn.
P-Type Semiconductors
A P-loại chất bán dẫn là 1 chiếc bán dẫn bên ngoài mà còn phụ thuộc vào tạp chất để thay đổi thành phần của nó và tiêu dùng những nguyên tắc tương tự như N-loại để đạt được một hiệu ứng ngược. lúc một nguyên tử dopant có ít hơn bốn electron hóa trị, chẳng hạn như 1 ba nguyên tử hóa trị boron, được thay thế cho 1 hạt silicon, ba trong bốn liên kết hóa trị được lấp đầy, trong lúc trái phiếu vật dụng tư vẫn còn trống. một electron từ một nguyên tử lân cận có thể dễ dàng tham gia những trái phiếu trống, tạo chỗ trống trong nguyên tử trước đây của nó. các loại tạp chất được biết là chất nhận do năng lực của họ để tiếp nhận electron và tạo lỗ. Sự gia tăng trong những lỗ sẽ phá vỡ sự cân bằng, dẫn đến lỗ rộng rãi hơn các điện tử và sản xuất 1 chất bán dẫn loại P-. P-loại mang lỗ phục vụ lúc những hãng to, trong khi các electron đang mang thiểu số. Theo dự kiến, nồng độ của các lỗ thường to hơn của electron.
PN mối nối
một tính năng quan trọng của chất bán dẫn là thông qua doping sắm lọc những bang khác nhau của độ dẫn điện mang thể được chế tạo ở những vùng khác nhau của một chất bán dẫn duy nhất. Ví dụ, 1 chất bán dẫn silicon tinh thể với thể với dopants nhà tài trợ tạo ra một trạng thái N-type trên một mặt của vật liệu và chất nhận dopants tạo ra một trạng thái P-loại trên khác. những trạng thái chuyển tiếp giữa hai bên được gọi là ngã ba PN. Sự khác biệt về nồng độ giữa electron và lỗ hãng có thể gây ra các hạt có điện chảy qua ngã tư, cho phép phần N-type để đạt được 1 điện tích dương so có mặt P-type. Kết quả mức phí trong một hàng rào điện tiềm năng, hoặc đồi, ở ngã ba PN. khi mang một trạng thái cân bằng, dòng chảy của lỗ tàu sân bay to từ phía P-type giảm cho đến khi nó là tương đương có các lỗ tàu sân thiểu số từ phía N-type. Tương tự như vậy, mẫu chảy của mọi và thiểu số electron hãng được giữ bằng từ cả hai bên, kết quả là một giá trị số ko cho net hiện qua ngã tư PN.
Đăng nhận xét