Các nguyên lý của công nghệ bán dẫn

Semiconductor Wafer Semiconductors đóng 1 vai trò cần phải có trong đa số những lĩnh vực vật dụng điện tử tiên tiến, và họ cho phép cung ứng của tất cả tất cả thiết bị từ máy thu thanh cho máy tính và vi xử lý. một trong những ứng dụng quan trọng nhất đối có vật liệu bán dẫn liên quan tới việc sử dụng của họ trong việc tạo ra những bóng bán dẫn, đó là những vật dụng điện tử trạng thái rắn hình thành cơ sở cho 1 phạm vi rộng to của các hệ thống điện tử và thứ, đặc thù là các mạch tích hợp. tất cả những 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 yếu tố phong phú nhất. Bằng cách thay đổi sự bố trí electron trong silicon hoặc những khía cạnh tương tự thông qua sự giới thiệu của các hạt khác, nó mang thể điều chỉnh những mức độ dẫn điện và điện trở suất của một vật liệu được hình thành từ các khía cạnh này để tạo ra 1 chất bán dẫn.

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

Semiconductors nội tại

1 chất bán dẫn nội tại đang trong tình trạng "sạch" mà ko có bất kỳ tạp chất thêm. Vật chất của nó sở hữu đựng năng lượng nhiệt với thể nới lỏng liên kết hóa trị và các electron tự do di chuyển qua một khối vững chắc, khiến cho tăng độ dẫn điện. các liên kết hóa trị còn lại đã bị mất electron của họ có chỗ trống, hoặc lỗ, ảnh hưởng tới tính chất điện của chất bán dẫn. Electron trong liên kết hóa trị với thể di chuyển dễ dàng sang 1 vị trí tuyển dụng lân cận, tạo ra 1 lỗ hổng trong những liên kết hóa trị ban đầu và khởi động tiến trình vị trí tuyển dụng. Theo bí quyết này, các lỗ mang thể kể cần đi qua một vật liệu bán dẫn, thêm vào dẫn bởi hiện những đặc điểm của 1 điện tích dương bằng độ to điện tích electron. Electron và lỗ Unbound là hai vận động các hạt với điện điện chủ yếu trong một chất bán dẫn, và đều nổi tiếng vì được tạo ra và tái hài hòa với số lượng bằng nhau, cũng như với các quần ưa thích.

Bên ko kể và N-Type Semiconductors

không giống như những dòng nội tại, bên ngoại trừ, hoặc pha tạp, chất bán dẫn đã thêm những hạt được đặc biệt được sử dụng để thay đổi những thuộc tính dẫn điện của vật liệu. Trong silic, vật liệu bán dẫn phổ biến nhất, mỗi cổ phiếu nguyên tử bốn electron hóa trị thông qua các liên kết hóa trị mang bốn nguyên tử gần nhất. ví như nguyên tử silicon được thay thế bằng 1 yếu tố dopant rằng với năm electron hóa trị, như phốt pho, bốn trong số họ sẽ được ngoại quan trong lúc vật dụng năm sẽ vẫn được miễn phí. các tạp chất mang hơn bốn electron hóa trị được gọi là những nhà tài trợ vì chúng phân phối một mẫu của những electron tự do chuyển động trong chất bán dẫn. những electron thêm chiếc bỏ các trạng thái cân bằng giữa các lỗ và các electron, và khi các electron đông hơn các lỗ vật liệu trở nên 1 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 buộc phải cao hơn so sở hữu lỗ. HyperPhysics cung cấp thêm thông tin về các tạp chất được tiêu dùng trong kỹ thuật bán dẫn.

P-Type Semiconductors

A P-loại chất bán dẫn là 1 mẫu bán dẫn bên ko kể mà còn phụ thuộc vào tạp chất để thay đổi thành phần của nó và sử dụng những nguyên tắc tương tự như N-loại để đạt được 1 hiệu ứng ngược. khi 1 nguyên tử dopant sở hữu 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 khi trái phiếu thứ tư vẫn còn trống. một electron từ một nguyên tử lân cận sở hữu thể dễ dàng tham gia những trái phiếu trống, tạo chỗ trống trong nguyên tử trước đây của nó. những cái tạp chất được biết là chất nhận do năng lực của họ để tiếp nhận electron và tạo lỗ. Sự gia nâng cao trong những lỗ sẽ phá vỡ sự cân bằng, dẫn tới lỗ phổ biến hơn các điện tử và sản xuất 1 chất bán dẫn cái P-. P-loại sở hữu lỗ dùng cho khi những hãng to, trong khi những electron đang mang thiểu số. Theo dự kiến, nồng độ của các lỗ thường lớn hơn của electron.

PN mối nối

1 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 chế tạo ở những vùng khác nhau của 1 chất bán dẫn duy nhất. Ví dụ, 1 chất bán dẫn silicon tinh thể có thể sở hữu 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. 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 mang thể gây ra các hạt sở hữu điện chảy qua ngã tư, cho phép phần N-type để đạt được một điện tích dương so với mặt P-type. Kết quả mức phí trong 1 hàng rào điện tiềm năng, hoặc đồi, ở ngã ba PN. lúc với một trạng thái cân bằng, cái chảy của lỗ tàu sân bay lớn từ phía P-type giảm cho tới khi nó là tương đương sở hữu những lỗ tàu sân thiểu số từ phía N-type. Tương tự như vậy, loại chảy của hầu hết và thiểu số electron hãng được giữ bằng từ cả hai bên, kết quả là 1 giá trị số không cho net hiện qua ngã tư PN.

Đăng nhận xét