Сочинение на тему Разностные типы полупроводников
- Опубликовано: 06.08.2020
- Предмет: Наука
- Темы: физика, Электричество
Полупроводники играют динамичную роль практически во всех сферах современной технологии интегральных микросхем и позволяют производить все, от приемников до компьютеров и микропроцессоров. Наиболее важные приложения для полупроводниковых материалов включают их использование в создании транзисторов, которые являются твердотельными электронными устройствами, которые формируют основу для огромного множества электронных систем и принадлежностей, особенно интегральных схем. Основной поток полупроводниковых и транзисторных компонентов состоит из кремния, который чрезвычайно ценен своей четкой электрической структурой и является одним из наиболее обильных элементов. Изменяя расположение электронов в кремнии или аналогичных элементах путем привлечения дополнительных частиц, можно регулировать уровни проводимости и удельного сопротивления материала, образованного из этих элементов, для создания полупроводника.
Как следует из названия, полупроводник имеет уровень удельного сопротивления на массиве между проводником и изолятором. Достойные проводники, такие как металлы, имеют удельное электрическое сопротивление в нижнем диапазоне 10-6 Ом на сантиметр, а хорошие изоляторы имеют удельное сопротивление в гораздо большем диапазоне 1012 Ом на сантиметр. Удельное сопротивление полупроводника обычно падает в диапазоне от 10-4 до 104 Ом на сантиметр. , Для полупроводников удельное сопротивление обычно зависит от присутствия дополнительных частиц, известных как легирующие примеси, которые используются для выборочной замены атомов внутри основного полупроводникового материала с целью изменения его электрических свойств.
Собственные полупроводники
Собственный полупроводник находится в чистом состоянии без каких-либо добавок. Его материал содержит тепловую энергию, которая может освобождать ковалентные связи и свободные электроны, проходя через твердую массу, увеличивая уровни электропроводности. Оставшиеся ковалентные связи, которые потеряли свои электроны, имеют вакансии, которые влияют на электрические свойства полупроводника. Электроны в ковалентной связи могут легко перемещаться в соседнюю вакансию, создавая дыру в исходной ковалентной связи и перезапуская процесс вакансии. Можно сказать, что дырки проходят через полупроводниковый материал, добавляя к проводимости, проявляя свойства положительного заряда, равного величина заряда электрона. Несвязанные электроны и дырки являются двумя основными движущимися носителями электрического заряда в полупроводнике и отличаются тем, что их генерируют и рекомбинируют в равных количествах, а также имеют совпадающие популяции.
Внешние полупроводники и полупроводники N-типа
В отличие от внутренних типов, внешних или легированных, в полупроводниках добавлены частицы, которые специально используются для изменения свойств электропроводности материала. В кремнии, наиболее распространенном полупроводниковом материале, каждый атом имеет четыре валентных электрона через ковалентные связи с четырьмя ближайшими атомами. Если атом кремния будет заменен легирующим элементом, который имеет пять валентных электронов, таких как фосфор, четыре из них будут связаны, а пятый останется свободным. Эти легирующие примеси, которые несут более четырех валентных электронов, известны как доноры, поскольку они обеспечивают приток свободных электронов, которые движутся через полупроводник. Избыточные электроны устраняют равновесие между дырками и электронами, и когда число электронов превышает число дырок, материал становится полупроводником N-типа. В N-типах электроны являются основными носителями, а дырки – миноритарными, то есть концентрация электронов обычно должна быть выше, чем у дырок. HyperPhysics предлагает дополнительную информацию о легирующих веществах, используемых в полупроводниковой технологии.
Полупроводники P-типа
Полупроводник P-типа – это другой тип внешнего полупроводника, который также использует легирующие примеси для изменения своего состава и использует те же принципы, что и N-типы, для достижения обратного эффекта. Когда атом кремния с менее чем четырьмя валентными электронами, такой как трехвалентный атом бора, замещается кремниевой частицей, три из четырех ковалентных связей заполняются, а четвертая связь остается пустой. Электрон из соседнего атома может легко присоединиться к пустой связи, создав вакансию в своем бывшем атоме. Эти типы присадок являются известными акцепторами из-за их способности принимать электроны и создавать дыры. Увеличение дырок нарушает равновесие, в результате чего возникает больше дырок, чем электронов, и образуется полупроводник P-типа. Р-типы имеют дырки, служащие основными носителями, а электроны – миноритарными носителями. Как и ожидалось, концентрация дырок обычно больше, чем у электронов.
Соединения P-N
Важной особенностью полупроводников является то, что с помощью селективного легирования можно получить различные состояния проводимости в разных областях одного полупроводника. Например, кристаллический кремниевый полупроводник может иметь донорные легирующие примеси, которые создают состояние N-типа на одной стороне материала, а акцепторные легирующие примеси создают состояние P-типа на другой стороне. Переходное состояние между двумя сторонами называется переходом P-N. Разница в концентрации между электронными и дырочными носителями может привести к тому, что носители заряда будут протекать через переход, что позволит сечению N-типа получить положительный заряд относительно стороны P-типа. Уровень заряда приводит к возникновению электрического потенциального барьера, или холма, на переходе P-N. Когда существует равновесие, поток отверстий большинства носителей со стороны P-типа уменьшается до тех пор, пока он не станет равным потоку отверстий неосновных носителей со стороны N-типа.
Есть несколько разных циклов, вокруг которых вращается Земля. Некоторые из циклов были затронуты катастрофой Фукусима-Дайхатсу. Завод в Фукусиме пострадал от землетрясения силой 9,0 балла. Растения,
Трение – это сила, которая приводит к предотвращению движения объекта. Трение повсюду, когда один объект вступает в контакт с другим, возникает трение. Сила действует в
Тиристор – это тип диода, который позволяет току течь тогда и только тогда, когда на его клемму затвора подается управляющее напряжение. Этот вид диода имеет