Một số nguyên lý của kỹ thuật bán dẫn

Semiconductor Wafer Semiconductors đóng một vai trò cần thiết trong hầu hết những lĩnh vực trang bị điện tử hiện đại, và họ cho phép cung cấp của tất cả đa số thứ từ máy thu thanh cho máy tính và vi xử lý. 1 trong những ứng dụng quan trọng nhất đối mang vật liệu bán dẫn liên quan đến việc sử dụng của họ trong việc tạo ra các bóng bán dẫn, đấy là các thiết bị điện tử trạng thái rắn hình thành cơ sở cho một phạm vi rộng to của những hệ thống điện tử và đồ vật, đặc thù là những mạch tích hợp. hầu hết các linh kiện bán dẫn và transistor được cấu tạo từ silicon, mà là siêu hữu ích cho cấu trúc electron riêng biệt của nó và là một trong các chi tiết phong phú nhất. Bằng cách thay đổi sự xếp đặt electron trong silicon hoặc các chi tiết tương tự thông qua sự giới thiệu của những hạt khác, nó có thể điều chỉnh các mức độ dẫn điện và điện trở suất của một vật liệu được hình thành từ các yếu tố này để tạo ra một chất bán dẫn.

Như tên gọi của nó cho thấy, 1 chất bán dẫn với điện trở suất mức trên 1 phạm vi giữa các người của một dây dẫn và chất cách điện. Trong lúc dây dẫn rẻ, chẳng hạn như kim mẫu, xếp hạng sở hữu điện trở suất ở tầm tốt của 10 -6 ohms mỗi cm và phương pháp điện thấp mang điện trở trong phạm vi cao hơn nhiều 10 12 ohms mỗi centimet, ( mang thể quý khách nên 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 những chất bán dẫn, điện trở suất là thường phụ thuộc vào sự với mặt của các hạt khác gọi là tạp chất được dùng để thay thế một phương pháp mua lọc các nguyên tử trong vật liệu bán dẫn cơ bản để làm thay đổi tính chất điện của nó.

Semiconductors nội tại

một chất bán dẫn nội tại đang trong tình trạng "sạch" mà không mang bất kỳ tạp chất thêm. Vật chất của nó với cất năng lượng nhiệt có thể nới lỏng liên kết hóa trị và các electron tự do vận động qua 1 khối cứng cáp, làm nâng cao độ dẫn điện. các liên kết hóa trị còn lại đã bị mất electron của họ sở hữu chỗ trống, hoặc lỗ, ảnh hưởng đến tính chất điện của chất bán dẫn. Electron trong liên kết hóa trị với thể đi lại dễ dàng sang 1 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 mang thể đề cập bắt buộc đi qua một vật liệu bán dẫn, thêm vào dẫn bởi hiện các đặc điểm của một điện tích dương bằng độ to điện tích electron. Electron và lỗ Unbound là hai chuyển động những hạt có điện điện chủ yếu trong 1 chất bán dẫn, và đều nức tiếng vì được tạo ra và tái kết hợp mang số lượng bằng nhau, cũng như mang những quần thích hợp.

Bên bên cạnh và N-Type Semiconductors

không giống như các cái nội tại, bên ko kể, hoặc pha tạp, chất bán dẫn đã thêm các hạt được đặc thù được tiêu dùng 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 các liên kết hóa trị với bốn nguyên tử sắp nhất. giả dụ nguyên tử silicon được thay thế bằng một khía cạnh dopant rằng sở hữu năm electron hóa trị, như phốt pho, bốn trong số họ sẽ được ngoại quan trong lúc thứ năm sẽ vẫn được miễn phí. các tạp chất mang hơn bốn electron hóa trị được gọi là các nhà tài trợ vì chúng sản xuất một chiếc của những electron tự do di chuyển trong chất bán dẫn. các electron thêm loại bỏ các trạng thái cân bằng giữa các lỗ và các electron, và khi những electron đông hơn những lỗ vật liệu trở nên một N-loại chất bán dẫn. Trong N-loại, các electron là hãng lớn trong khi lỗ là tàu sân thiểu số, có nghĩa là nồng độ của electron là bình thường phải cao hơn so sở hữu lỗ. HyperPhysics sản xuất thêm thông tin về những tạp chất được tiêu dùng trong kỹ thuật bán dẫn.

P-Type Semiconductors

A P-loại chất bán dẫn là một loại bán dẫn bên ko kể mà còn phụ thuộc vào tạp chất để thay đổi thành phần của nó và tiêu dùng các nguyên tắc tương tự như N-loại để đạt được một hiệu ứng ngược. khi một nguyên tử dopant mang ít hơn bốn electron hóa trị, chẳng hạn như 1 ba nguyên tử hóa trị boron, được thay thế cho một hạt silicon, ba trong bốn liên kết hóa trị được lấp đầy, trong lúc trái phiếu thiết bị tư vẫn còn trống. một electron từ một nguyên tử lân cận có thể dễ dàng tham gia các 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 nâng cao trong các lỗ sẽ phá vỡ sự cân bằng, dẫn tới lỗ phổ biến hơn những điện tử và cung ứng một chất bán dẫn mẫu P-. P-loại với lỗ phục vụ khi những hãng to, trong lúc những electron đang có 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 tìm lọc những bang khác nhau của độ dẫn điện có thể được cung ứng ở những vùng khác nhau của một chất bán dẫn duy nhất. Ví dụ, một chất bán dẫn silicon tinh thể sở hữu thể với dopants nhà tài trợ tạo ra một trạng thái N-type trên 1 mặt của vật liệu và chất nhận dopants tạo ra 1 trạng thái P-loại trên khác. các trạng thái chuyển tiếp giữa hai bên được gọi là ngã ba PN. Sự khác biệt về nồng độ giữa electron và lỗ hãng mang thể gây ra các hạt sở hữu điện chảy qua ngã tư, cho phép phần N-type để đạt được 1 điện tích dương so mang mặt P-type. Kết quả mức phí trong 1 hàng rào điện tiềm năng, hoặc đồi, ở ngã ba PN. lúc có 1 trạng thái cân bằng, cái chảy của lỗ tàu sân bay lớn từ phía P-type giảm cho tới khi nó là tương đương có các lỗ tàu sân thiểu số từ phía N-type. Tương tự như vậy, dòng chảy của hầu hết và thiểu số electron hãng được giữ bằng từ cả hai bên, kết quả là một giá trị số không cho net hiện qua ngã tư PN.

Đăng nhận xét