Dè th 'ann semiconductor? Shabaidich semiconductor

Dè th 'ann semiconductor stuth? Dè na feartan aige? Dè an fiosaig de semiconductors? Mar a tha iad a 'togail? Dè an conductivity de semiconductors? Dè na buadhan corporra iad a shealbhachadh?

Dè tha an t-ainm semiconductors?

Tha ea 'toirt iomradh air Crystalline stuthan nach eil dealan a dhèanamh cho math, mar a nì meatailt. Ach tha am figear seo nas fheàrr na tha insulators. Na feartan sin a tha mar thoradh air an àireamh fòn-làimhe a 'giùlan. Ma tha sinn a 'beachdachadh, anns an fharsaingeachd, chan ann a-làidir gu nuclei. Ach, nuair a fhrithealadh ann an stiùiriche grunn dadaman, mar eisimpleir, antimony, a tha còrr electrons seo, suidheachadh a thèid a cheartachadh. Nuair a chleachdas indium ullachadh eileamaidean le deagh-asgaidh. All na lotaichean sin a tha ga cleachdadh ann an transistors - uidheaman sònraichte, a dh'fhaodadh a leasachadh, no bacaidh a 'dol seachad air an-dràsta ann an aon stiùireadh a-mhàin. Ma tha sinn a 'beachdachadh air a' NPN-seòrsa eileamaid, faodaidh e bhith gu mòr a 'neartachadh na dreuchd a tha gu sònraichte cudromach ann an tar-chur na comharran lag.

Dealbhadh feartan aig a bheil dealain leth-giùlain

Ceòladairean tha tòrr aca an-asgaidh electrons. Insulators bha iad gann a shealbhachadh. Semiconductors agus cuideachd anns na h-uiread an-asgaidh electrons agus a 'dol le deagh-asgaidh, a tha ullamh gu gabhail ris na saorsa pìosan. Agus as cudromaiche buileach - iad uile a 'giùlan an dealain an-dràsta. Beachdachadh roimhe NPN-seòrsa ghluasad - nach urrainnear aon semiconductor eileamaid. Mar sin, tha barrachd PNP-transistors agus diodes.

Ma bhios sinn a 'bruidhinn mu dheidhinn goirid mu dheireadh, tha e eileamaid a dh'fhaodas comharran a ghluaiseas ann an aon stiùireadh a-mhàin. Cuideachd, an diode urrainn iompachadh gu AC DC. Dè an dòigh seo atharrachadh? Agus carson a tha e a 'gluasad ann an aon stiùireadh a-mhàin? Ge bith far a bheil an-dràsta, electrons agus beàrnan Chèitean no sgaoileadh, no a 'dol air adhart. Anns a 'chiad chùis air sgàth an àrdachadh astar feed solar a tha briseadh, agus uime sin tha tar-chur a' giùlan àicheil bholtaids ann ach aon na i.e. an conductivity de semiconductors tha unilateral. Às dèidh na h-uile, an-dràsta a sgaoileadh a-mhàin ma tha na bhroinn pìosan a tha faisg air làimh. Agus tha seo a ghabhas a-mhàin ma tha an solar an-dràsta air an aon làimh. Tha iad seo na seòrsaichean de semiconductors ann, agus thathar a 'cleachdadh aig an àm.

còmhlan structar

Electrical agus Optical feartan bhùthan-cheangailte ris an fhìrinn gu bheil, nuair a lìonadh an lùth ìrean electrons tha air dealachadh bho na stàitean a ghabhas an bandgap. Dè tha i feartan? Tha gun chan eil bandgap lùth ìrean. Le truailleadh agus structarail easbhaidhean faodaidh e bhith air atharrachadh. Àrd-ìre làn còmhlan a ghairm Valence. Air a leantainn le rùn, ach falamh. Tha e ris an canar conduction còmhlan. Physics de semiconductors - glè inntinneach a 'chuspair, agus ann an frèam-artaigil a tha e air a dheagh chòmhdach.

staid na electrons

Tha ea 'cleachdadh bun-bheachdan a leithid an àireamh de cead an còmhlan-ciùil agus an quasi-momentum. Tha an structar a tha a 'co-dhùnadh leis a' chiad dispersion. Tha e ag ràdh gu bheil e a 'bualadh air an lùth-eisimeileachd na quasimomentum. Mar sin, ma tha an Valence còmhlan a tha air a lìonadh le eleactronan (dealanachd a tha a 'giùlan an asgaidh ann a semiconductor), tha sinn ag ràdh nach eil bhunaiteach excitations. Ma airson adhbhar air choireigin, tha na pìosan nach 'eil, tha ea' ciallachadh gu bheil deimhinneach uallach quasiparticle - seachad no toll. Tha iad a 'giùlan an asgaidh ann an semiconductors ann an Valence còmhlan.

degenerate sòn

Tha an còmhlan-ciùil ann Valence àbhaisteach stiùiriche tha sixfold degenerate. Tha seo ach a-mhàin an co-reul-chuairt eadar-obrachadh agus a-mhàin nuair a tha an criostal momentum 'S e neoni. Faodaidh e bhith cleaved fon aon chùmhnant airson an doubly agus ceithir uiread degenerate còmhlan. Tha an lùth beàrnan eadar iad ris an t-lùth an co-reul sgoltadh.

Truailleadh agus rèiteachadh ann semiconductors

Faodaidh iad a bhith dealain tàmh no gnìomhach. A 'cleachdadh a' chiad leigeas leat fhaighinn ann semiconductors dearbhach no àicheil, a dh'fhaodas a bhith air a chothromachadh le bhith a 'nochdadh ann an toll anns an Valence còmhlan no an electron ann an còmhlan conduction. Tàmh truailleadh a tha neo-phàirteach, agus tha iad an ìre mhath beag buaidh air an dealanach lotaichean. A bharrachd air sin, faodaidh e gu tric a bhith cho cudromach 'sa tha an Valence a tha dadaman a tha a' gabhail pàirt ann an gluasad os cionn a 'phròiseas, agus structar an criostal chliath.

A rèir an t-seòrsa agus suim truailleadh dòcha atharrachadh agus an co-mheas eadar an àireamh de thuill agus electrons. Uime sin, semiconductor stuthan a bu chòir a thaghadh gu cùramach gus a choileanadh miannaichte thoradh. Tha seo air thoiseach le àireamh mhòr de àireamhachadh, agus an dèidh sin na deuchainnean. Particles a 'chuid as motha ris an canar' mhòr-chuid a 'giùlan, a tha mion.

Dosed toirt a-steach truailleadh a-steach dhan inneal semiconductor a 'toirt cothrom fhaighinn miannaichte lotaichean. Cearban ann Semiconductors dòcha cuideachd gum bi tàmh no gnìomhach dealain staid. Cudromach an seo a tha a 'fògradh, interstitial atam is dreuchd. Siùbhlach agus noncrystalline giùlain eadar-dhealaichte a 'gabhail truailleadh na Crystalline. Tha dìth structar teann a 'cheann thall ann an thoraidhean ciod a ghluais an dadam Fhuair eadar-dhealaichte Valence. Bidh e eadar-dhealaichte bhon fhear leis a bheil a bha e bho thùs imbues aca ties. Atom a 'fàs mì-tharbhach a thoirt seachad no a' ceangal an electron. Ann an leithid de shuidheachadh, e a 'fàs neo-ghnìomhach, agus, uime sin, an impurity semiconductors barrachd chothroman fàilligeadh. Tha seo a 'dol gu bheil e do-dhèanta atharrachadh conductivity seòrsa tro mealltachd dhrogaichean agus a chruthachadh, mar eisimpleir, p n-snaim.

Nithean amorphous semiconductors urrainn aca atharrachadh eileagtronaigeach lotaichean fo bhuaidh na mealltachd dhrogaichean. Ach tha e dèiligeadh riutha gu mòr ìre nas lugha na a Crystalline. Cugallachd a Mealltachd amorphous eileamaidean a leasachadh le bhith a 'giollachd. Aig deireadh an latha, bu chòir a bhith air an ainmeachadh mar thoradh air an obair chruaidh a dh'fhaid agus impurity semiconductors a dh'aindeoin sin a 'toirt an àireamh de feartan le deagh thoraidhean.

Àireamhan electrons ann an semiconductor

Nuair a tha thermodynamic equilibrium, an àireamh de thuill agus electrons a dhearbhadh a-mhàin le Teòthachd den chòmhlan structar crìochan agus an dùmhlachd de dealain gnìomhach truailleadh. Nuair a tha an co-mheas a tha obrachadh a-mach, tha e a 'creidsinn gun robh cuid de na pìosan a bhios ann an còmhlan conduction (ann an acceptor no tabhartaiche ìre). Tha e cuideachd a ghabhail a-steach gu bheil a 'phàirt a' fàgail na sgìre na Valence, agus an sin air an cruthachadh beàrnan.

conductivity

Ann semiconductors, a thuilleadh electrons mar os cionn a 'giùlan a' coileanadh agus faodaidh ions. Ach aca dealan sa mhòr-chuid de chùisean idir. An aon ionic superprovodniki faodaidh-dhealaichte. Tha semiconductors Tha trì prìomh electron gluasad uidheam:

1. Tha a 'phrìomh sòn. Anns a 'chùis seo, a' electrons ann an gluasad mar thoradh air an atharrachadh lùth a tha ceadaichte taobh a-staigh sgìre.
2. Bocadaich còmhdhail ionadail na stàitean.
3. Polaron.

exciton

Tha toll agus an electron dh'fhaodadh a chruthachadh ceangailte stàite. Tha e air a ghairm Wannier-Mott. Anns a 'chùis seo an photon lùth, a tha a' co-fhreagairt ri chiad sreath faobhar a 'tuiteam air meudachd na choimhcheangal rùn. Le gu leòr dian solas ann semiconductors a chruthachadh tomhas mòr de excitons. Le àrdachadh ann an dùmhlachd condense agus cruth electron toll-lionn.

Tha uachdar na semiconductor

Tha na faclan seo a 'sealltainn grunn atamach fillidhean, a tha suidhichte faisg air a' chrìoch an uidheam. Surface feartan eadar-dhealaichte bho na mòr-chuid. Tha làthaireachd na fillidhean sin a 'briseadh translational co-chothromachd a' chriostail. Tha seo a 'dol chun a' cho-ainm an uachdar stàitean agus polaritons. Leasachadh air a 'chuspair mu dheireadh, bu chòir barrachd agus gus innse mu dheidhinn snìomh agus a vibrational tonn. Air sgàth ceimigeach gnìomhachd falach bhìodach uachdar còmhdach taobh a-muigh molecules no dadaman a chaidh a adsorbed às an àrainneachd. Tha iad cuideachd a 'co-dhùnadh air na feartan de na beagan atamach fillidhean. Fortanach, a 'cruthachadh Ultra-àrd Vacuum teicneòlas, a tha ann an semiconductor phàirtean, a' toirt cothrom fhaighinn agus a chumail suas airson grunn uairean a thìde, glan uachdar, a deimhinneach a 'toirt buaidh air càileachd nan stuthan.

Semiconductor. Teòthachd 'toirt buaidh air an aghaidh

Nuair a bhios an teòthachd na meatailt àrdachadh, agus a 'meudachadh an cuid aghaidh. Le semiconductors, thall e fìor - fo na h-aon na h-roghainn seo bidh iad a 'crìonadh. Tha a 'phuing seo gu bheil an dealan ann an stuth sam bith (agus seo feart mùiteach co-roinneil ris an aghaidh) an crochadh air co-dhiù an-asgaidh an-dràsta a' giùlan a tha, air an astar gluasad ann an dealain-achadh, agus an àireamh ann an aonad leabhar de stuth.

Tha semiconductor eileamaidean a 'meudachadh mar an teòthachd a' meudachadh an dùmhlachd de pìosan, mar sin a 'meudachadh an teas conductivity agus a' cur an aghaidh a 'lughdachadh. Faodaidh tu faighneachd mu dheidhinn seo ann an làthair sìmplidh òga seata fiosaics agus an stuth a dh'fheumar - sileacon no germanium, cuideachd a ghabhail agus rinn iad de semiconductor orra. An àrdachadh ann an teòthachd a bhios aca a lùghdachadh aghaidh. Gus seo a dhearbhadh, feumaidh tu stoc suas air an tomhas-ionnsramaidean a bhios a 'faicinn a h-uile h-atharrachaidhean. 'S e seo san fharsaingeachd a' chùis. Nach coimhead air a 'chàraid sònraichte embodiments.

Resistance agus electrostatic ionization

Tha seo air sgàth 'tunaileadh de electrons a' dol tro glè chumhang starra a tha a 'toirt timcheall air aon chiadamh micrometer. Tha e suidhichte eadar na h-oirean de na lùth-còmhlain. Tha a tha coltas ann a-mhàin nuair a ghabhas a 'cromadh lùth còmhlain, a tha a' tachairt a-mhàin fo bhuaidh làidir dealain achadh. Aon uair 'tachairt tunaileadh (a tha eòlaichean meacanaigeach bhuaidh), a' electrons seachad tro na dh'fhaodadh a bhith na chnap-starra a tha cumhang, agus chan eil e ag atharrachadh an lùth. Tha seo a 'ciallachadh meudachadh ann an dùmhlachd-asgaidh giùlan, agus anns an dà sònaichean: an conduction agus Valence. Ma tha am pròiseas a leasachadh a electrostatic ionization sin, cha bhi a 'briseadh sìos na semiconductor tunail. Tron phròiseas seo a dh'atharraicheas e an aghaidh an semiconductor. Tha e a thionndadh, agus cho luath 'sa dealain achadh air a thionndaidh dheth, tha a h-uile pròiseasan ath-nuadhachadh.

Resistance agus buaidh ionization

Anns a 'chùis seo, tuill agus an electrons a' luathachadh gus deuchainn a dhèanamh an-asgaidh frith-rathad fo bhuaidh làidir dealain achadh ris na luachan a tha a 'cur ri ionization de na dadaman agus an rupture aon de na bannan covalent (bun-sgoil no impurity dadam). Buaidh ionization maoim-sneachda a 'tachairt mar is e maoim-sneachda iomadaich asgaidh giùlan. Mar a bha air ùr chruthachadh tuill agus electrons grad leis an dealain an-dràsta. An-dràsta a 'cur luach anns a' chuairt dheireannach toradh iomadachadh le coefficient de bhuaidh ionization, a tha an àireamh de electron-toll càraidean a tha air a chruthachadh air aon de na cosgais giùlain frith-rathad earrann. Tha leasachadh a 'phròiseas seo a' cheann thall a 'dol gu semiconductor maoim-sneachda a' briseadh sìos. Tha aghaidh na semiconductors tha e cuideachd ag atharrachadh, ach, mar ann an cùis de thunail a briseadh sìos, thionndadh.

Tha cleachdadh na semiconductors ann an cleachdadh

Tha sònraichte cudromach de na feartan sin a bu chòir a bhith fa-near ann an teicneòlas coimpiutaireachd. Cha mhòr nach eil teagamh sam bith gu bheil thu aig nach biodh ùidh ann a 'cheist dè an semiconductors, mura h-eil miann neo-eisimeileach a thogail air a' chuspair aca a chleachdadh. Tha e do-dhèanta smaoineachadh air obair ùr-nodha a leithid frids, telebhisean, seataichean coimpiutair a 'cumail sùil gun semiconductors. Can not a dhèanamh às an aonais, agus adhartach carbadan-innleadaireachd. Tha iad cuideachd air a chleachdadh ann an rùm phlèanaichean agus teicneòlas. Tuigsinn dè tha semiconductors, cho cudromach 'sa tha iad? Gu dearbh, chan urrainn dhuinn a ràdh gu bheil e a-mhàin na h-eileamaidean riatanach de ar n-sìobhaltachd, ach cuideachd tha iad dìmeas nach fhiach.

Tha cleachdadh na semiconductors ann an cleachdadh, air sgàth barrachd agus grunn rudan, nam measg farsaing de stuthan bhon a tha iad a 'dèanamh, agus a dhèanamh nas fhasa a làimhseachadh agus a fhaighinn miannaichte thoradh, agus eile teicnigeach feartan a tha a' dèanamh roghainn de na luchd-saidheans a bha ag obair air an uidheam eileagtronaigeach, stad orra.

co-dhùnadh

Tha sinn air sgrùdadh mionaideach dè semiconductors, mar a tha iad ag obair. Tha a 'bhunait aca aghaidh a chur a-fhillte pròiseasan corporra agus ceimigeach. Agus faodaidh sibh an aire gu bheil an fhìrinn nach eil a thoirt mar a tha mìnichte ann an Artaigil làn tuigsinn gu bheil a leithid semiconductors, airson na sìmplidh adhbhar a saidheans Chan eil fiù 's a' sgrùdadh an NEÒNACHASAN den obair aca gu deireadh. Ach tha fios againn aca bunaiteach air feartan agus feartan, a tha a 'toirt cothrom dhuinn a chuir iad an gnìomh. Mar sin, an urrainn dhut lorg airson stuthan agus semiconductors fheuchainn còmhla riutha, a bhith cùramach. Cò aig tha fios, 's dòcha ann thu SLUMBER mòr-rannsachaidh?!