ما هو أشباه الموصلات؟ أشباه الموصلات المقاومة

ما هو مادة أشباه الموصلات؟ ما هي ميزاته؟ ما هي فيزياء أشباه الموصلات؟ كما يتم بناؤها؟ ما هو الموصلية من أشباه الموصلات؟ ما هي الصفات البدنية التي يمتلكها؟

ما هو تسمى أشباه الموصلات؟

وهو يشير إلى البلورية المواد التي لا توصل الكهرباء بشكل جيد، كما تفعل المعادن. إلا أن هذا الرقم هو أفضل من والعوازل. هي نتيجة لعدد من شركات الاتصالات المتنقلة هذه الخصائص. إذا أخذنا في الاعتبار، بشكل عام، وجود ارتباط قوي في نوى. ومع ذلك، عندما تدار في موصل عدة ذرات، على سبيل المثال، الأنتيمون، والتي لديها فائض من الإلكترونات، سيتم تصحيح هذا الموقف. عند استخدام الإنديوم إعداد العناصر ذات شحنة موجبة. وتستخدم جميع هذه الخصائص على نطاق واسع في الترانزستورات - الأجهزة الخاصة، الأمر الذي قد يعزز، كتلة أو تمرير التيار في اتجاه واحد فقط. وإذا نظرنا إلى عنصر NPN من نوع، فإنه يمكن ملاحظتها بشكل كبير يعزز الدور الذي يكتسي أهمية خاصة في نقل الإشارات الضعيفة.

ميزات التصميم التي لها كهربائيا أشباه الموصلات

الموصلات لديهم الكثير من الإلكترونات الحرة. عوازل كانوا بالكاد تملك. أشباه الموصلات وأيضا تحتوي على كمية معينة من الإلكترونات الحرة ويمر ذات شحنة موجبة، التي هي على استعداد لقبول الجسيمات المحررة. والأهم من ذلك - أنهم جميعا القيام تيار كهربائي. تعتبر في السابق NPN الترانزستور من نوع - ليس من الممكن عنصر أشباه الموصلات واحد. لذلك، هناك المزيد من PNP-الترانزستورات والثنائيات.

إذا كنا نتحدث عن الماضي قصيرة، وهو العنصر الذي يمكن أن تنقل إشارات في اتجاه واحد فقط. أيضا، يمكن أن الصمام الثنائي تحويل AC إلى DC. ما هي آلية هذا التحول؟ ولماذا يتحرك في اتجاه واحد فقط؟ بغض النظر عن مكان وجود الحالية والإلكترونات والفجوات قد تكون أو تفريق، أو المضي قدما. في الحالة الأولى بسبب انقطاع زيادة إمدادات الغذاء عن بعد، وبالتالي تنتقل ناقلات الجهد السلبي في اتجاه واحد فقط، أي الموصلية من أشباه الموصلات هو من جانب واحد. بعد كل شيء، التيار يمكن أن ينتقل إلا إذا كانت الجزيئات المكونة بالقرب من الفندق. وهذا ممكن فقط إذا كان العرض الحالي من جهة. هذه هي أنواع من أشباه الموصلات موجودة وتستخدم في الوقت الراهن.

هيكل الفرقة

الخصائص الكهربائية والبصرية الموصلات المرتبطة حقيقة أنه عند ملء مستويات الطاقة للإلكترونات يتم فصل من الدول المحتملة للفجوة الحزمة. ما هي ملامحها؟ والحقيقة أنه لا يوجد مستويات الطاقة ذات فجوة الحزمة. مع الشوائب والعيوب الهيكلية التي يمكن تغييرها. وتسمى فرقة كاملة أعلى التكافؤ. تليها القرار، لكنها فارغة. ويسمى نطاق التوصيل. فيزياء أشباه الموصلات - وهو موضوع مثير جدا للاهتمام، وفي إطار المادة أنها غطت أيضا.

حالة الإلكترونات

ويستخدم مفاهيم مثل عدد من الفرقة المسموح به والزخم شبه. يتم تحديد هيكل من التشتت الأول. ويقول ان يؤثر عليه في الاعتماد على الطاقة من quasimomentum. وهكذا، إذا شغل تماما عصابة التكافؤ من الإلكترونات (التي تحمل شحنة في أشباه الموصلات)، ونحن نقول أنه لا توجد الإثارات الابتدائية. إذا لسبب ما، الجسيمات ليست كذلك، فهذا يعني أن هناك quasiparticle موجبة الشحنة - تمرير أو حفرة. هم حاملات الشحنة في أشباه الموصلات في عصابة التكافؤ.

منطقة المنحطة

عصابة التكافؤ في موصل نموذجية هي المنحطة ستة أضعاف. هذا عدا التفاعل تدور في المدار وفقط عندما الزخم وضوح الشمس هو صفر. ويمكن المشقوق تحت نفس الحالة للفرقة تتدهور بشكل مضاعف وأربعة أضعاف. ويطلق على تباعد الطاقة بينهما الطاقة من تقسيم تدور في المدار.

الشوائب والعيوب في أشباه الموصلات

ويمكن أن تكون غير نشطة كهربائيا أو نشطة. باستخدام أول يسمح لك للحصول على أشباه الموصلات شحنة موجبة أو سالبة، والتي يمكن أن يقابله ظهور ثقب في عصابة التكافؤ أو الإلكترون في نطاق التوصيل. الشوائب غير نشطة محايدة، ولها تأثير ضئيل نسبيا على الخصائص الإلكترونية. وعلاوة على ذلك، يمكن أن يكون في كثير من الأحيان من أهمية هو التكافؤ الذي يكون الذرات التي تشارك في عملية نقل المسؤول، وبنية شعرية الكريستال.

اعتمادا على نوع وكمية من الشوائب قد تتغير والنسبة بين عدد من الثقوب والإلكترونات. ولذلك، ينبغي دائما أن يتم اختيار مواد أشباه الموصلات بعناية لتحقيق النتيجة المرجوة. وسبق ذلك عدد كبير من العمليات الحسابية، وبعد التجارب. الجزيئات التي تسمى معظم ناقلات الأغلبية، هي أقلية.

مقدمة مداوي من الشوائب في الجهاز أشباه الموصلات يسمح للحصول على الخصائص المطلوبة. عيوب في أشباه الموصلات قد يكون أيضا غير نشطة أو نشطة حالة الكهربائية. المهم هنا هو التفكك، ذرة الخلالي والشواغر. الموصلات السائلة وnoncrystalline تتفاعل الشوائب بشكل مختلف عن البلورية. عدم وجود هيكل صلب نتائج في نهاية المطاف في ما نقل ذرة يكتسب التكافؤ مختلفة. وسوف تكون مختلفة عن تلك التي كان يكسب أصلا علاقاتهما. ذرة يصبح مربحة لإعطاء أو إرفاق الإلكترون. في مثل هذه الحالة، يصبح غير نشط، وبالتالي، وأشباه الموصلات النجاسة لها فرص أكبر من الفشل. وهذا يؤدي إلى حقيقة أنه من المستحيل لتغيير نوع التوصيل عن طريق المنشطات وخلق، على سبيل المثال، ص ن تقاطع.

ويمكن لبعض أشباه الموصلات غير متبلور تغيير خصائصها الإلكترونية تحت تأثير المنشطات. ولكنه يعامل بها بدرجة أقل بكثير من البلورية. الحساسية للتعاطي المنشطات عناصر غير متبلور يمكن تحسينها عن طريق تجهيز. في النهاية، تجدر الإشارة إلى أنه نظرا لعمل طويلة وشاقة أشباه الموصلات النجاسة مع ذلك يقدم عددا من الخصائص مع نتائج جيدة.

الاحصائيات الإلكترونات في أشباه الموصلات

عندما يكون هناك توازن الحرارية، يتم تحديد عدد من الثقوب والالكترونات حصريا لدرجة حرارة المعلمات هيكل الفرقة وتركيز الشوائب نشاطا كهربائيا. عند حساب النسبة، ويعتقد أن بعض الجزيئات سيكون في نطاق التوصيل (في مستوى متقبل أو المانحة). يؤخذ أيضا بعين الاعتبار حقيقة أن الجزء يمكن أن تترك أراضي التكافؤ، وتتشكل هناك ثغرات.

الموصلية

في أشباه الموصلات، ويمكن بالإضافة إلى الإلكترونات كما حاملات الشحنة أداء والأيونات. ولكن التوصيل الكهربائي في معظم الحالات لا تذكر. يمكن أن يسبب superprovodniki الأيونية فقط استثناء. أشباه الموصلات هي الرئيسية الثلاثة آلية نقل الإلكترون:

1. المنطقة الرئيسية. في هذه الحالة، فإن الإلكترونات في الحركة نظرا لتغير من احتياجاتها من الطاقة ضمن المنطقة المسموح.
2. التنقل بين النقل للدول المترجمة.
3. البولارون.

الأكسيتون

حفرة والإلكترون قد تشكل دولة منضمة. ومن دعا Wannier-موت. في هذه الحالة طاقة الفوتون، والتي تتطابق مع ميزة امتصاص تقع على عاتق حجم القرار اقتران. مع ما يكفي من شدة الضوء في أشباه الموصلات يمكن أن تشكل قدرا كبيرا من الإكسيتونات. مع زيادة في التركيز والتكثيف شكل الإلكترون حفرة السائل الخاصة بهم.

سطح أشباه الموصلات

هذه الكلمات تشير عدة طبقات الذرية، والتي تقع بالقرب من الحدود من الجهاز. خصائص سطح مختلفة من الجزء الأكبر. وجود هذه الطبقات يكسر تناظر انتقالي من الكريستال. وهذا يؤدي إلى ما يسمى الدول السطحية وبولاريتون. تطوير موضوع هذا الأخير، ينبغي أن تكون أكثر لنقول وحول زيادة ونقصان وموجات الذبذبات. بسبب النشاط الكيميائي إخفاء الطبقة السطحية المجهرية خارج الجزيئات أو الذرات التي تم كثف من البيئة. كما أنها تحدد خصائص عدة طبقات ذرية. لحسن الحظ، وخلق فراغ تكنولوجيا فائقة، والتي هي مكونات أشباه الموصلات، ويسمح للحصول والحفاظ على لعدة ساعات، سطح نظيف، مما يؤثر إيجابيا على جودة المنتجات.

أشباه الموصلات. تؤثر درجة الحرارة المقاومة

عندما تكون درجة الحرارة من الزيادات المعادن، ويزيد من مقاومتها. مع أشباه الموصلات، والعكس هو الصحيح - في ظل نفس الظروف، وهذا الخيار سوف تنخفض. النقطة هنا هي أن التوصيل الكهربائي في جميع المواد (وهذه الخاصية يتناسب عكسيا مع المقاومة) يعتمد على ما إذا كانت شركات النقل الحالية تهمة هي، على سرعة الحركة في المجال الكهربائي، وعددهم في وحدة الحجم من المواد.

عناصر أشباه الموصلات تزيد مثل درجة الحرارة يزيد من تركيز الجزيئات، وبالتالي زيادة التوصيل الحراري ويقلل من المقاومة. يمكنك التحقق من ذلك في وجود بسيط مجموعة الفيزيائي الشباب والمواد الضرورية - السيليكون أو الجرمانيوم، كما يمكن أن تؤخذ ومصنوعة من أشباه الموصلات لهم. وزيادة في درجة الحرارة يقلل مقاومتها. للتحقق من ذلك، تحتاج إلى تخزين على أدوات القياس التي سترى كل التغييرات. هذا هو الحال عادة. دعونا ننظر في اثنين من تجسيد محددة.

المقاومة والتأين الكهربائي

ومن المقرر أن حفر الأنفاق من الالكترونات التي تمر عبر حاجز ضيق جدا الذي يوفر ما يقرب من مائة من الميكرومتر هذا. وهو يقع بين حواف العصابات الطاقة. مظهره غير ممكن إلا عند الانحناء العصابات الطاقة، والذي يحدث فقط تحت تأثير حقل كهربائي قوي. مرة يحدث نفق (وهذا هو تأثير الكم الميكانيكية)، والإلكترونات تمر عبر حاجز المحتملين ضيق، وأنه لا تغيير في مجال الطاقة. وهذا يستتبع زيادة في تركيز حاملات الشحنة، وفي كل من مناطق: التوصيل والتكافؤ. إذا كانت العملية لتطوير التأين الكهربائي، ويمكن أن يكون هناك انهيار نفق أشباه الموصلات. وخلال هذه العملية فإنه سيتم تغيير المقاومة من أشباه الموصلات. هذا هو عكسها، وحالما يتم تشغيل الحقل الكهربائي خارج، تتم استعادة كافة العمليات.

المقاومة وتأثير التأين

في هذه الحالة، يتم تسريع الثقوب والإلكترونات حتى اختبار المسار الحر تحت تأثير حقل كهربائي قوي إلى القيم التي تساهم في تأين الذرات وتمزق واحدة من روابط تساهمية (الابتدائية أو ذرة النجاسة). يحدث التأين تأثير مثل انهيار جليدي والانهيار حاملات الشحنة مضاعفة. وهكذا فإن الثقوب والإلكترونات التي أنشئت حديثا تسارعت من قبل تيار كهربائي. يتم ضرب القيمة الحالية في النتيجة النهائية من قبل معامل التأين الأثر، وهو عدد أزواج الإلكترونات حفرة التي تتشكل على واحد من قطعة مسار تهمة الناقل. تطوير هذه العملية تؤدي في نهاية المطاف إلى انهيار أشباه الموصلات الانهيار. المقاومة من أشباه الموصلات يتغير أيضا، ولكن، كما هو الحال في حالة انهيار النفق، عكسها.

استخدام أشباه الموصلات في الممارسة

وتجدر الإشارة إلى الأهمية الخاصة لهذه العناصر في تكنولوجيا الكمبيوتر. تقريبا لا شك فيه أنك لن تكون مهتمة في مسألة ما هو أشباه الموصلات، إن لم يكن الرغبة في رفع مستقل الموضوع مع استخدامها. ومن المستحيل أن نتخيل عمل الثلاجات الحديثة، وأجهزة التلفزيون، وشاشات الكمبيوتر دون أشباه الموصلات. لا يمكن الاستغناء عنها، وهندسة السيارات المتقدمة. كما أنها تستخدم في تكنولوجيا الطيران والفضاء. فهم ما أشباه الموصلات، وكيف أهميتها؟ وبطبيعة الحال، لا نستطيع أن نقول أنها ليست سوى العناصر الأساسية لحضارتنا، ولكن نقلل أيضا لهم لا يستحق.

استخدام أشباه الموصلات في الممارسة العملية، ويرجع ذلك إلى أكثر وعدد من العوامل، من بينها على نطاق واسع من المواد التي صنعت بها، وسهولة المعالجة والحصول على النتيجة المرجوة، والميزات التقنية الأخرى التي تجعل من خيار العلماء الذين عملوا على المعدات الإلكترونية، منعوهم.

استنتاج

لقد درسنا بالتفصيل ما أشباه الموصلات، وكيفية عملها. أساس مقاومتهم وضعت العمليات الفيزيائية والكيميائية المعقدة. ويمكنك ملاحظة أن الوقائع لا تعطي كما هو موضح في المادة نفهم تماما أن هذه أشباه الموصلات، وذلك لسبب بسيط هو أن العلم قد لا حتى درست خصوصيات عملهم حتى النهاية. ولكننا نعرف خصائص والخصائص الأساسية، والتي تسمح لنا لوضعها موضع التنفيذ. لذلك، يمكنك البحث عن المواد وأشباه الموصلات لهذه التجربة معهم، والحرص. من يدري، ربما في تنام الباحث العظيم؟!