Oppimisen Tavoite
- Vertaa N-tyypin ja P-tyypin puolijohteet, ne erottuisivat puolijohteet ja eristeet käyttäen bändi teoria.
– Näppäintä Pistettä
- Sisäinen puolijohteet koostuvat vain yhdenlaista materiaalia.,
- Ulkoista puolijohteet ovat valmistettu luontainen puolijohteet, että on ollut muita aineita lisätään niitä, muuttaa niiden ominaisuuksia (ne ovat olleet seostettu toinen elementti).
- On olemassa kahdenlaisia ulkoista puolijohteet: p-tyyppi (p positiivinen: reikä on lisätty kautta doping ryhmä-III osa) ja n-tyypin (n negatiivinen: elektroni on lisätty kautta doping-ryhmän kanssa-V-elementti).,
Käyttö
- semiconductora aineen sähköiset ominaisuudet, niiden välillä on hyvä kapellimestari ja hyvä eriste
- conductorsomething, joka voi toimittaa sähköä, lämpöä, valoa, tai ääni
- dopeddescribing puolijohde, joka on ollut pieniä määriä elementtejä lisätään luoda varauksenkuljettajien
Puolijohteet ovat materiaaleja, joilla on ominaisuuksia sekä normaali johtimet ja eristeet., Puolijohteet jakaa kahteen pääryhmään:
- Sisäinen puolijohteet koostuvat vain yhdenlaista materiaalia; pii ja germanium ovat kaksi esimerkkiä. Näitä kutsutaan myös nimellä ”undoped semiconductors” tai ” i-type semiconductors. ”
- Ulkoista puolijohteet, toisaalta, ovat luontaisia puolijohteet kanssa on lisätty muita aineita muuttaa niiden ominaisuuksia — se on sanoa, ne ovat olleet seostettu toinen elementti.,
Luontainen Puolijohteet
klassinen kiteinen puolijohteet, elektronit voivat olla energiat vain tiettyjä bändejä (vaihtelee energian tasoilla). Energiaa näistä bändeistä on välillä energiaa maahan valtion ja vapaan elektronin energia (energia, joka tarvitaan elektroni paeta kokonaan materiaalia). Energiakaistat vastaavat suurta määrää elektronien erillisiä kvanttitiloja. Suurin osa vähäenergisistä osavaltioista (lähempänä ydintä) on miehitetty, jopa tiettyyn yhtyeeseen nimeltä valence band.,
puolijohteet ja eristeet erotetaan metalleista kunkin kaistan elektronipopulaation mukaan. Minkä tahansa tietyn metallin valenssinauha on lähes täynnä elektroneja tavanomaisissa olosuhteissa. Puolijohteissa, vain muutamia elektroneja olemassa johtuminen bändi yläpuolella valence-yhtye, ja eriste on lähes ole vapaita elektroneja.
Puolijohteet ja eristeet ovat edelleen ominaista suhteellinen bändi kuilu. Puolijohteissa, bändi ero on pieni, jolloin elektronit asuttamaan johtuminen bändi. Vuonna eristeet, se on suuri, mikä vaikeuttaa elektronien virrata läpi johtuminen bändi.
Ulkoista Puolijohteet
nimi ”ulkoista puolijohde” voi olla hieman harhaanjohtava., Kun eristeet voidaan dopingia tulla puolijohteet, luontainen puolijohteet voidaan huumata, jolloin ulkoista puolijohde. On olemassa kahdenlaisia ulkoista puolijohteet, jotka johtuvat doping: atomeja, joilla on ylimääräinen elektroni (n-tyyppinen negatiivinen, ryhmän V, kuten fosforia) ja atomeja, joilla on yksi vähemmän electron (p-tyyppi positiivinen, ryhmä III, kuten boori).
puolijohteiden tuotannon, doping tarkoituksellisesti sisältää epäpuhtauksia, erittäin puhdasta, tai luontainen, puolijohde varten muuttamalla sen sähköiset ominaisuudet., Epäpuhtaudet riippuvat puolijohdetyypistä. Kevyesti ja kohtalaisen seostettuja puolijohteita kutsutaan ekstriineiksi. Kun puolijohde on seostettu niin korkeaksi, että se toimii enemmän johdin kuin puolijohde, sitä kutsutaan degeneroituneeksi.
N-Tyypin Puolijohteet
N-tyypin puolijohteet ovat eräänlainen ulkoista puolijohde, jossa prosessi atomit pystyvät tarjoamaan extra johtuminen elektroneja vastaanottava materiaali (esim. fosfori, pii). Tämä luo ylimääräisen negatiivisen (n-tyypin) elektronivarauksen kantajia.,
Doping atom yleensä on yksi enemmän valence electron kuin yhden tyyppinen isäntä atomeja. Yleisin esimerkki on atomin korvaaminen ryhmä-IV kiintoaineen ryhmän-V-elementtejä. Tilanne on epävarmempi, kun isännässä on useampi kuin yksi atomi., Esimerkiksi III-V-puolijohteet, kuten galliumarsenidi, pii voi olla luovuttaja kun se korvaa gallium-tai tunnustaja, kun se korvaa arseenia. Joillakin luovuttajilla on isäntää vähemmän valenssielektroneja, kuten alkalimetalleja, jotka ovat luovuttajia useimmissa kiintoaineissa.
P-Tyypin Puolijohteet
p-tyyppi (p ”positiivinen”) puolijohde on luotu lisäämällä tietyn tyyppisen atomin puolijohde, jotta voidaan lisätä määrää vapaiden varauksenkuljettajien. Kun dopingainetta lisätään, se vie puolijohdeatomeilta (hyväksyy) heikosti sitoutuneita ulkoelektroneja., Tämän tyyppinen dopingin agentti tunnetaan myös tunnustaja materiaali, ja vapautuneen jääneet electron on tunnettu reikä. P-tyypin dopingin tarkoitus on luoda runsaasti reikiä.
tapauksessa pii, kolmiarvoinen atom on korvata kidehilan., Tuloksena on, että yksi elektroni puuttuu yksi neljästä kovalenttisten joukkovelkakirjojen yleensä osa pii ristikko. Siksi dopantti-atomi voi hyväksyä naapuriatomin kovalenttisesta sidoksesta elektronin täydentämään neljännen sidoksen. Siksi näitä dopingaineita kutsutaan hyväksyjiksi.
Kun prosessi atom hyväksyy elektronin, tämä aiheuttaa menetys puolet yhden bond naapurimaiden atom, jolloin muodostuu reikä. Jokainen reikä liittyy lähellä negatiivisesti varautuneeseen dopantti-ioniin, ja puolijohde pysyy kaiken kaikkiaan sähköisesti neutraalina., Kuitenkin, kun jokainen reikä on harhautunut pois hilaan, yksi atomin protoni reiän paikalla ”altistuu” eikä enää Peru elektroni. Tämä atomi on kolme elektronia ja yksi reikä ympäröivän tietyn ytimen, jossa on neljä protonia.
tästä syystä reikä käyttäytyy positiivisena varauksena. Kun riittävän suuri määrä hyväksyttävien atomien lisätään, reikiä huomattavasti enemmän kuin termisesti jännittyneitä elektroneja. Näin reiät ovat suurin harjoittajien, kun taas elektronit tullut vähemmistö harjoittajien p-tyypin materiaalien.