Các nguyên tắc của công nghệ bán dẫn

Semiconductor Wafer Semiconductors đóng 1 vai trò cần phải có trong toàn bộ các lĩnh vực vật dụng điện tử tiên tiến, và họ cho phép cung ứng của đa số tất cả đồ vật từ máy thu thanh cho máy tính và vi xử lý. một trong những ứng dụng quan trọng nhất đối với vật liệu bán dẫn liên quan tới việc dùng của họ trong việc tạo ra các bóng bán dẫn, ấy là những thứ điện tử trạng thái rắn hình thành cơ sở cho một phạm vi rộng to của các hệ thống điện tử và vật dụng, đặc biệt là những mạch tích hợp. đa số 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 các chi tiết phong phú nhất. Bằng phương pháp thay đổi sự sắp xếp electron trong silicon hoặc những chi tiết tương tự thông qua sự giới thiệu của những hạt khác, nó có thể điều chỉnh những mức độ dẫn điện và điện trở suất của một vật liệu được hình thành từ các chi tiết này để tạo ra một chất bán dẫn.

Như tên gọi của nó cho thấy, 1 chất bán dẫn có điện trở suất mức trên một phạm vi giữa những người của một dây dẫn và chất phương pháp điện. Trong khi 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 tốt mang điện trở trong phạm vi cao hơn đa dạng 10 12 ohms mỗi centimet, ( sở hữu thể các bạn buộc phải 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 với những chất bán dẫn, điện trở suất là thường phụ thuộc vào sự sở hữu mặt của những hạt khác gọi là tạp chất được tiêu dùng để thay thế một phương pháp sắm lọc các nguyên tử trong vật liệu bán dẫn cơ bản để khiến thay đổi tính chất điện của nó.

Semiconductors nội tại

1 chất bán dẫn nội tại đang trong tình trạng "sạch" mà không sở hữu bất kỳ tạp chất thêm. Vật chất của nó có cất năng lượng nhiệt mang thể nới lỏng liên kết hóa trị và các electron tự do chuyển động qua 1 khối chắc chắn, khiến cho tăng độ dẫn điện. những 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 có thể chuyển động dễ dàng sang một vị trí tuyển dụng lân cận, tạo ra một lỗ hổng trong các liên kết hóa trị ban đầu và khởi động tiến trình vị trí tuyển dụng. Theo cách này, những lỗ sở hữu thể đề cập nên đi qua một vật liệu bán dẫn, thêm vào dẫn bởi hiện các đặc điểm của một điện tích dương bằng độ lớn điện tích electron. Electron và lỗ Unbound là hai chuyển động các hạt có điện điện chủ yếu trong 1 chất bán dẫn, và đều nức danh vì được tạo ra và tái hài hòa sở hữu số lượng bằng nhau, cũng như mang những quần yêu thích.

Bên ngoài và N-Type Semiconductors

không giống như các loại nội tại, bên bên cạnh, hoặc pha tạp, chất bán dẫn đã thêm những hạt được đặc thù được sử dụng để thay đổi các thuộc tính dẫn điện của vật liệu. Trong silic, vật liệu bán dẫn rộng rãi nhất, mỗi cổ phiếu nguyên tử bốn electron hóa trị thông qua những liên kết hóa trị có bốn nguyên tử sắp nhất. trường hợp nguyên tử silicon được thay thế bằng một yếu tố dopant rằng với năm electron hóa trị, như phốt pho, bốn trong số họ sẽ được ngoại quan trong khi trang bị năm sẽ vẫn được miễn phí. những tạp chất với hơn bốn electron hóa trị được gọi là những nhà tài trợ vì chúng cung ứng một mẫu của những electron tự do vận động trong chất bán dẫn. những electron thêm dòng bỏ các trạng thái cân bằng giữa những lỗ và các electron, và khi những electron đông hơn các lỗ vật liệu trở thành 1 N-loại chất bán dẫn. Trong N-loại, các electron là hãng to trong lúc lỗ là tàu sân thiểu số, có nghĩa là nồng độ của electron là bình thường bắt buộc cao hơn so có lỗ. HyperPhysics phân phối thêm thông tin về những tạp chất được dùng trong công nghệ bán dẫn.

P-Type Semiconductors

A P-loại chất bán dẫn là một mẫu bán dẫn bên ngoại trừ mà còn phụ thuộc vào tạp chất để thay đổi thành phần của nó và dùng các nguyên tắc tương tự như N-loại để đạt được 1 hiệu ứng ngược. khi 1 nguyên tử dopant có ít hơn bốn electron hóa trị, chẳng hạn như một ba nguyên tử hóa trị boron, được thay thế cho một hạt silicon, ba trong bốn liên kết hóa trị được lấp đầy, trong khi trái phiếu trang bị tư vẫn còn trống. một electron từ một nguyên tử lân cận mang thể dễ dàng tham gia những trái phiếu trống, tạo chỗ trống trong nguyên tử trước đây của nó. những loại tạp chất được biết là chất nhận do năng lực của họ để tiếp nhận electron và tạo lỗ. Sự gia tăng trong các lỗ sẽ phá vỡ sự cân bằng, dẫn tới lỗ nhiều hơn các điện tử và cung ứng một chất bán dẫn mẫu P-. P-loại có lỗ chuyên dụng cho khi những hãng to, trong lúc những electron đang sở hữu thiểu số. Theo dự kiến, nồng độ của những lỗ thường to hơn của electron.

PN mối nối

1 tính năng quan trọng của chất bán dẫn là thông qua doping tìm lọc các bang khác nhau của độ dẫn điện mang thể được cung cấp ở các vùng khác nhau của một chất bán dẫn duy nhất. Ví dụ, 1 chất bán dẫn silicon tinh thể sở hữu thể sở hữu dopants nhà tài trợ tạo ra 1 trạng thái N-type trên một 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 1 điện tích dương so sở hữu mặt P-type. Kết quả mức phí trong một hàng rào điện tiềm năng, hoặc đồi, ở ngã ba PN. khi với một trạng thái cân bằng, dòng chảy của lỗ tàu sân bay lớn từ phía P-type giảm cho tới khi nó là tương đương với 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