เซมิคอนดักเตอร์คืออะไร? ต้านทานเซมิคอนดักเตอร์

วัสดุเซมิคอนดักเตอร์คืออะไร? อะไรคือคุณสมบัติของตนหรือไม่ ฟิสิกส์ของเซมิคอนดักเตอร์คืออะไร? ในฐานะที่พวกเขาสร้างขึ้น? การนำของเซมิคอนดักเตอร์คืออะไร? อะไรคือคุณสมบัติทางกายภาพพวกเขามี?

เรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์อะไร?

มันหมายถึงวัสดุผลึกที่ไม่นำไฟฟ้าได้ดีเช่นเดียวกับโลหะ แต่ตัวเลขนี้จะดีกว่าการเป็นฉนวน ลักษณะเหล่านี้เนื่องจากมีจำนวนของผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือ ถ้าเราพิจารณาโดยทั่วไปมีอยู่สิ่งที่แนบมาที่แข็งแกร่งในการนิวเคลียส แต่เมื่อยาในตัวนำหลายอะตอมเช่นพลวงซึ่งมีส่วนเกินของอิเล็กตรอนตำแหน่งนี้จะได้รับการแก้ไข เมื่อใช้องค์ประกอบเตรียมอินเดียมที่มีประจุบวก คุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในทรานซิสเตอร์ - อุปกรณ์พิเศษซึ่งอาจเพิ่มบล็อกหรือผ่านปัจจุบันในทิศทางเดียวเท่านั้น ถ้าเราพิจารณาองค์ประกอบ NPN ชนิดก็สามารถสังเกตได้มากเสริมสร้างบทบาทที่มีความสำคัญในการส่งสัญญาณที่อ่อนแอ

คุณสมบัติการออกแบบที่มีไฟฟ้ากึ่งตัวนำ

ตัวนำมีจำนวนมากของอิเล็กตรอนฟรี อินซูเลเตอร์ที่พวกเขากำลังมีแทบจะไม่ เซมิคอนดักเตอร์และยังมีจำนวนหนึ่งของอิเล็กตรอนอิสระและผ่านที่มีประจุบวกที่มีความพร้อมที่จะยอมรับการปลดปล่อยอนุภาค และที่สำคัญที่สุด - พวกเขาทั้งหมดดำเนินการ กระแสไฟฟ้า ก่อนหน้านี้ถือว่า NPN ชนิดทรานซิสเตอร์ - ไปไม่ได้องค์ประกอบเดียวเซมิคอนดักเตอร์ จึงมีมากขึ้น PNP-ทรานซิสเตอร์และไดโอด

ถ้าเราพูดถึงสั้น ๆ ที่ผ่านมาก็เป็นองค์ประกอบที่สามารถส่งสัญญาณในทิศทางเดียวเท่านั้น นอกจากนี้ไดโอดสามารถแปลง AC ไป DC กลไกของการเปลี่ยนแปลงครั้งนี้คืออะไร? และทำไมมันเคลื่อนไปในทิศทางเดียวเท่านั้น? โดยไม่คำนึงถึงที่มีกระแสอิเล็กตรอนและช่องว่างหรืออาจจะแยกย้ายกันไปหรือก้าวไปข้างหน้า ในกรณีแรกเนื่องจากระยะทางที่เพิ่มขึ้นอุปทานฟีถูกขัดจังหวะและดังนั้นจึงมีการส่งผู้ให้บริการแรงดันลบในทิศทางเดียวเท่านั้นนั่นคือการนำของเซมิคอนดักเตอร์เป็นฝ่ายเดียว หลังจากที่ทุกคนในปัจจุบันสามารถส่งเฉพาะในกรณีที่อนุภาคที่เป็นส่วนประกอบอยู่ใกล้ และนี้เป็นไปได้เฉพาะในกรณีที่อุปทานในปัจจุบันบนมือข้างหนึ่ง เหล่านี้เป็นประเภทเซมิคอนดักเตอร์ที่มีอยู่และมีการใช้ในขณะนี้

โครงสร้างวง

คุณสมบัติไฟฟ้าและแสงของตัวนำที่เกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าเมื่อกรอกระดับพลังงานของอิเล็กตรอนจะถูกแยกออกจากรัฐเป็นไปได้ของ bandgap อะไรคือคุณสมบัติของเธอ? ความจริงที่ว่าไม่มีระดับพลังงาน bandgap ด้วยสิ่งสกปรกและข้อบกพร่องของโครงสร้างมันสามารถเปลี่ยนแปลงได้ วงดนตรีเต็มรูปแบบในระดับสูงที่เรียกว่าวาเลน ตามมาด้วยความละเอียด แต่ที่ว่างเปล่า มันถูกเรียกว่าการนำวงดนตรี ฟิสิกส์ของเซมิคอนดักเตอร์ - หัวข้อที่น่าสนใจมากและในกรอบของบทความที่ได้รับการคุ้มครองอย่างดี

สถานะของอิเล็กตรอน

จะใช้แนวคิดเช่นจำนวนของวงดนตรีที่ได้รับอนุญาตและกึ่งโมเมนตัม โครงสร้างจะถูกกำหนดโดยการกระจายตัวเป็นครั้งแรก เขาบอกว่ามันมีผลกระทบต่อการพึ่งพาพลังงานจาก quasimomentum ดังนั้นหากจุแถบที่เต็มไปอย่างสมบูรณ์โดยอิเล็กตรอน (ซึ่งดำเนินการค่าใช้จ่ายในเซมิคอนดักเตอร์) เราบอกว่าไม่มี excitations ประถมศึกษา หากมีเหตุผลบางอนุภาคไม่ได้ก็หมายความว่ามีความเป็น quasiparticle ประจุบวก - ผ่านหรือหลุม พวกเขาเป็นผู้ให้บริการค่าใช้จ่ายในเซมิคอนดักเตอร์ในวงดนตรีจุ

โซนเลว

วงดนตรีจุในตัวนำทั่วไปคือเลวหก นี้ยังไม่รวมการปฏิสัมพันธ์หมุนวงโคจรและเมื่อโมเมนตัมคริสตัลเป็นศูนย์ มันสามารถเกาะติดอยู่ภายใต้เงื่อนไขเดียวกันสำหรับทวีคูณและจาตุรงค์วงเลว ระยะห่างพลังงานระหว่างพวกเขาเรียกว่าการใช้พลังงานของการแยกสปินวงโคจร

สิ่งสกปรกและข้อบกพร่องในเซมิคอนดักเตอร์

พวกเขาสามารถเป็นไฟฟ้าใช้งานหรือใช้งาน ใช้ครั้งแรกที่ช่วยให้คุณได้รับในเซมิคอนดักเตอร์บวกหรือลบค่าใช้จ่ายซึ่งสามารถชดเชยด้วยการเกิดขึ้นของหลุมในวงจุหรืออิเล็กตรอนในการนำวงดนตรี สิ่งสกปรกที่ไม่ใช้งานเป็นกลางและพวกเขามีอิทธิพลค่อนข้างน้อยในสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้มักจะมีค่าที่มีความจุของอะตอมซึ่งมีส่วนร่วมในกระบวนการถ่ายโอนค่าใช้จ่ายและโครงสร้างของ ผลึกตาข่าย

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดและปริมาณของสิ่งสกปรกและอาจมีการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนระหว่างจำนวนหลุมและอิเล็กตรอน ดังนั้นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ควรจะเลือกอย่างระมัดระวังเพื่อให้บรรลุผลที่ต้องการ นี้จะนำหน้าด้วยเป็นจำนวนมากของการคำนวณและต่อมาทดลอง อนุภาคที่เรียกว่าส่วนใหญ่ผู้ให้บริการส่วนใหญ่เป็นชนกลุ่มน้อย

แนะนำยาของสิ่งสกปรกลงในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ช่วยให้เพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการ ข้อบกพร่องในอุปกรณ์กึ่งตัวนำก็อาจจะเป็นสภาพไฟฟ้าใช้งานหรือใช้งาน ที่สำคัญที่นี่คือการเคลื่อนที่ของอะตอมและสิ่งของที่ว่าง ตัวนำของเหลวและสิ่งสกปรก noncrystalline ตอบสนองที่แตกต่างกว่าผลึก ขาดของโครงสร้างแข็งในที่สุดก็จะส่งผลในสิ่งที่ย้ายอะตอมแร่จุที่แตกต่างกัน มันจะแตกต่างจากที่ตอนแรกมันถูกปลิดชีวิตความสัมพันธ์ของพวกเขา อะตอมจะกลายเป็นประโยชน์ในการให้หรือแนบอิเล็กตรอน ในกรณีเช่นนี้มันจะกลายเป็นไม่ได้ใช้งานและมีการปนเปื้อนสารกึ่งตัวนำมีโอกาสมากขึ้นของความล้มเหลว นี้นำไปสู่ความจริงที่ว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะเปลี่ยนชนิดการนำผ่านยาสลบและเพื่อสร้างตัวอย่างเช่น, p-n-ชุม

บางส่วนเซมิคอนดักเตอร์สัณฐานสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติอิเล็กทรอนิกส์ของพวกเขาภายใต้อิทธิพลของยาสลบ แต่ก็ถือว่าพวกเขาไปยังขอบเขตมากน้อยกว่าที่จะเป็นผลึก ความไวในการยาสลบองค์ประกอบสัณฐานสามารถปรับปรุงโดยการประมวลผล ในที่สุดก็ควรจะกล่าวว่าเนื่องจากการทำงานที่ยาวนานและยากที่เซมิคอนดักเตอร์ปนเปื้อนยังคงนำเสนอจำนวนของลักษณะที่มีผลดี

สถิติของอิเล็กตรอนในสารกึ่งตัวนำ

เมื่อมีความ สมดุลทางอุณหพลศาสตร์, จำนวนของหลุมและอิเล็กตรอนจะถูกกำหนดโดยเฉพาะอุณหภูมิของพารามิเตอร์โครงสร้างวงและความเข้มข้นของสิ่งสกปรกที่ใช้งานด้วยระบบไฟฟ้าที่ เมื่ออัตราส่วนการคำนวณมีความเชื่อว่าบางส่วนของอนุภาคจะอยู่ในการนำวงดนตรี (ในใบเสร็จหรือ donor ระดับ) นอกจากนี้ยังนำเข้าบัญชีจริงที่ว่าส่วนหนึ่งสามารถออกจากดินแดนของความจุและมีช่องว่างที่เกิดขึ้น

การนำ

เซมิคอนดักเตอร์ในนอกเหนือจากอิเล็กตรอนเป็นผู้ให้บริการค่าใช้จ่ายสามารถดำเนินการและไอออน แต่การนำไฟฟ้าของพวกเขาในกรณีส่วนใหญ่เล็กน้อย เพียง superprovodniki อิออนสามารถทำให้เกิดข้อยกเว้น เซมิคอนดักเตอร์มีกลไกการถ่ายโอนอิเล็กตรอนสามหลัก

1. โซนหลัก ในกรณีนี้อิเล็กตรอนในการเคลื่อนไหวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในพื้นที่ที่ได้รับอนุญาต
2. ขนส่งกระโดดของรัฐที่มีการแปล
3. โพลารอน

exciton

หลุมอิเล็กตรอนและอาจก่อให้เกิดรัฐที่ถูกผูกไว้ มันถูกเรียกว่า Wannier-Mott ในกรณีนี้ พลังงานโฟตอน ซึ่งสอดคล้องกับการดูดซึมขอบตรงกับความสำคัญของการมีเพศสัมพันธ์ที่มีรายละเอียดที่ ด้วยความเพียงพอ ความเข้มของแสง ในรูปแบบเซมิคอนดักเตอร์สามารถเป็นจำนวนมากของ excitons ด้วยการเพิ่มความเข้มข้นและควบแน่นรูปแบบอิเล็กตรอนหลุมเหลวของพวกเขา

พื้นผิวของเซมิคอนดักเตอร์

คำพูดเหล่านี้บ่งบอกถึงชั้นอะตอมหลายอย่างซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับเขตแดนของอุปกรณ์ คุณสมบัติของพื้นผิวที่แตกต่างจากกลุ่ม การปรากฏตัวของชั้นเหล่านี้แบ่งสมมาตรแปลของคริสตัล นี้นำไปสู่สิ่งที่เรียกว่ารัฐพื้นผิวและ polaritons การพัฒนารูปแบบของหลังที่ควรจะมากกว่าที่จะบอกและเกี่ยวกับการหมุนและคลื่นสั่น เพราะกิจกรรมทางเคมีของมันซ่อนตัวอยู่ชั้นผิวด้านนอกของกล้องจุลทรรศน์โมเลกุลหรืออะตอมที่ได้รับการดูดซับจากสภาพแวดล้อม พวกเขายังกำหนดคุณสมบัติของชั้นอะตอมไม่กี่คน โชคดีที่การสร้างเทคโนโลยีสูญญากาศสูงพิเศษซึ่งเป็นส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์จะช่วยให้การขอรับและรักษาเป็นเวลาหลายชั่วโมงพื้นผิวที่สะอาดซึ่งในเชิงบวกส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์

สารกึ่งตัวนำ อุณหภูมิมีผลกระทบต่อความต้านทาน

เมื่ออุณหภูมิของการเพิ่มขึ้นของโลหะและเพิ่มความต้านทานของพวกเขา ด้วยเซมิคอนดักเตอร์ตรงข้ามเป็นจริง - ภายใต้เงื่อนไขเดียวกันตัวเลือกนี้พวกเขาจะลดลง จุดนี่คือการนำไฟฟ้าในวัสดุใด ๆ (และลักษณะนี้แปรผกผันกับความต้านทาน) ขึ้นอยู่กับว่าค่าใช้จ่ายผู้ให้บริการในปัจจุบันมีอยู่กับความเร็วของการเคลื่อนไหวในสนามไฟฟ้าและจำนวนของพวกเขาในหน่วยปริมาตรของวัสดุ

องค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์เพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มความเข้มข้นของอนุภาคจึงช่วยเพิ่มการนำความร้อนและความต้านทานลดลง คุณสามารถตรวจสอบในการปรากฏตัวของนักฟิสิกส์ง่ายชุดหนุ่มสาวและวัสดุที่จำเป็น - ซิลิกอนหรือเจอร์เมเนียมนอกจากนี้ยังสามารถนำมาและทำจากสารกึ่งตัวนำพวกเขา การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจะลดความต้านทานของพวกเขา เพื่อตรวจสอบนี้คุณจำเป็นต้องตุนเครื่องมือวัดที่จะเห็นการเปลี่ยนแปลงทั้งหมด นี้เป็นกรณีทั่วไป ลองดูที่คู่ของน้าที่เฉพาะเจาะจง

ความต้านทานและไอออนไนซ์ไฟฟ้าสถิต

นี้เกิดจากการขุดเจาะอุโมงค์ของอิเล็กตรอนผ่านอุปสรรคแคบมากซึ่งจะส่งมอบประมาณหนึ่งร้อยของไมโครเมตร มันตั้งอยู่ระหว่างขอบของวงดนตรีพลังงาน การปรากฏตัวของมันเป็นไปได้เฉพาะเมื่อดัดวงดนตรีพลังงานซึ่งเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง เมื่ออุโมงค์เกิดขึ้น (นั่นคือผลกลควอนตัม) อิเล็กตรอนผ่านอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นเป็นที่แคบและมันจะไม่เปลี่ยนแปลงพลังงานของพวกเขา นี้ entails การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของผู้ให้บริการค่าใช้จ่ายและในโซนทั้งสอง: การนำและความจุ หากกระบวนการคือการพัฒนาไอออนไนซ์ไฟฟ้าสถิตสามารถมีรายละเอียดของอุโมงค์เซมิคอนดักเตอร์ ในระหว่างกระบวนการนี้มันจะเปลี่ยนความต้านทานของสารกึ่งตัวนำ มันสามารถย้อนกลับและทันทีที่สนามไฟฟ้าถูกปิดกระบวนการทั้งหมดจะถูกเรียกคืน

ต้านทานและผลกระทบไอออนไนซ์

ในกรณีนี้หลุมและอิเล็กตรอนถูกเร่งจนเส้นทางฟรีการทดสอบภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าที่แข็งแกร่งให้กับค่าที่นำไปสู่การแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมและการแตกของหนึ่งในพันธบัตรโควาเลนต์ (หลักหรือสิ่งเจือปนอะตอม) ไอออนไนซ์ผลกระทบที่เกิดขึ้นเช่นหิมะถล่มและหิมะถล่มผู้ให้บริการค่าใช้จ่ายคูณ ดังนั้นหลุมที่สร้างขึ้นใหม่และอิเล็กตรอนเร่งโดยกระแสไฟฟ้า ค่าปัจจุบันในผลสุดท้ายคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์ของไอออนไนซ์ผลกระทบซึ่งเป็นจำนวนคู่อิเล็กตรอนหลุมที่เกิดขึ้นบนหนึ่งในส่วนของเส้นทางค่าใช้จ่ายของผู้ให้บริการที่ การพัฒนากระบวนการนี้ในที่สุดจะนำไปสู่การสลายเซมิคอนดักเตอร์หิมะถล่ม ความต้านทานของเซมิคอนดักเตอร์จะยังมีการเปลี่ยนแปลง แต่อย่างเช่นในกรณีของการสลายอุโมงค์ผันกลับได้

การใช้งานของเซมิคอนดักเตอร์ในทางปฏิบัติ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสำคัญขององค์ประกอบเหล่านี้ควรจะตั้งข้อสังเกตในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เกือบจะไม่มีข้อสงสัยว่าคุณจะไม่สนใจในคำถามของสิ่งที่เป็นเซมิคอนดักเตอร์ถ้าไม่ปรารถนาที่จะเป็นอิสระยกเรื่องที่มีการใช้งานของพวกเขา มันเป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงการทำงานของตู้เย็นที่ทันสมัยโทรทัศน์จอคอมพิวเตอร์โดยไม่ต้องเซมิคอนดักเตอร์ ไม่สามารถทำโดยพวกเขาและวิศวกรรมยานยนต์ขั้นสูง พวกเขายังใช้ในการบินและเทคโนโลยีอวกาศ เข้าใจสิ่งที่เซมิคอนดักเตอร์เป็นวิธีการที่สำคัญพวกเขา? แน่นอนเราไม่สามารถพูดได้ว่ามันเป็นเพียงองค์ประกอบที่สำคัญของอารยธรรมของเรา แต่ยังประมาทพวกเขาจะไม่คุ้มค่า

การใช้งานของเซมิคอนดักเตอร์ในทางปฏิบัติเนื่องจากการมากขึ้นและจำนวนของปัจจัยในหมู่พวกเขาอย่างแพร่หลายของวัสดุที่นำมาจากที่พวกเขาจะทำและความสะดวกในการประมวลผลและการที่จะได้รับผลที่ต้องการและคุณสมบัติทางเทคนิคอื่น ๆ ที่ทำให้ทางเลือกของนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หยุดพวกเขา

ข้อสรุป

เราได้ตรวจสอบในรายละเอียดสิ่งที่เซมิคอนดักเตอร์, วิธีการทำงาน พื้นฐานของความต้านทานของพวกเขาวางกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีที่ซับซ้อน และคุณสามารถสังเกตเห็นว่าข้อเท็จจริงไม่ให้ตามที่อธิบายไว้ในบทความเข้าใจว่าเซมิคอนดักเตอร์ดังกล่าวด้วยเหตุผลง่ายๆว่าวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้แม้กระทั่งการศึกษาลักษณะของการทำงานของพวกเขาไปยังจุดสิ้นสุด แต่เรารู้คุณสมบัติพื้นฐานของพวกเขาและลักษณะซึ่งช่วยให้เราสามารถที่จะนำพวกเขาไปสู่การปฏิบัติ ดังนั้นคุณสามารถค้นหาวัสดุและเซมิคอนดักเตอร์ในการทดสอบกับพวกเขามีการระมัดระวัง ใครจะรู้บางทีในตัวคุณนอนหลับนักวิจัยที่ดี?!