एक सेमीकंडक्टर काय आहे? प्रतिकार सेमीकंडक्टर

एक सेमीकंडक्टर साहित्य काय आहे? त्याची वैशिष्ट्ये काय आहेत? अर्धवाहक च्या भौतिकशास्त्र काय आहे? त्यांनी ते बांधले आहेत म्हणून? अर्धवाहक च्या क्षारता काय आहे? त्यांना राहण्याकरिता भौतिक गुणधर्म काय आहेत?

म्हणतात अर्धवाहक काय आहे?

हे चांगले वीज आयोजित नाही धातू म्हणून साहित्य स्फटिकासारखे संदर्भित. पण ही आकृती insulators चांगली आहे. या वैशिष्ट्ये मोबाइल वाहक संख्या होणार आहेत. आम्ही विचार केल्यास, सर्वसाधारणपणे, तेथे कोर मजबूत जोड अस्तित्वात आहे. तथापि, एक प्रमुख मार्गदर्शक अनेक अणू पाहिली, उदाहरणार्थ, सुरमा, इलेक्ट्रॉन एक जास्तीचा आहे, या स्थितीत दुरुस्त करण्यात येईल. इंडियम वापरताना सकारात्मक शुल्क घटक तयार. विशेष साधने, वाढविण्यासाठी शकते, ब्लॉक किंवा एकाच दिशेने एक चालू पास - या सर्व गुणधर्म मोठ्या प्रमाणावर transistors वापरले जातात. आम्ही NPN-प्रकार घटक विचार केल्यास, तो अत्यंत साजरा केला जाऊ शकतो कमकुवत संकेत प्रसारित विशेषतः महत्वाचे आहे की भूमिका मजबूत.

विद्युतीय उपांत्य वाहक आहे डिझाइन वैशिष्ट्ये

वाहक मुक्त इलेक्ट्रॉन भरपूर आहे. Insulators ते क्वचितच होते असणे. अर्धवाहक आणि मुक्त इलेक्ट्रॉन एक निश्चित रक्कम असतात आणि मुक्तीचे कण स्वीकारण्यास तयार आहेत जे एक सकारात्मक शुल्क, सह जातो. आणि सर्वात महत्वाचे म्हणजे - ते सर्व नेले एक विद्युत चालू. पूर्वी मानले NPN-प्रकार ट्रान्झिस्टर - शक्य नाही एकच सेमीकंडक्टर घटक. त्यामुळे, अधिक PNP-transistors आणि diodes आहेत.

आपण गेल्या लहान चर्चा केल्यास, तो एकाच दिशेने सिग्नल प्रक्षेपित करू शकता की एक घटक आहे. तसेच, diode डीसी एसी रूपांतरित करू शकता. या परिवर्तन यंत्रणा काय आहे? आणि का तो फक्त एक दिशेने आणले जाते? याची पर्वा न वर्तमान, इलेक्ट्रॉन आणि अंतर किंवा पांगणे, किंवा पुढे जाण्यासाठी आहे जेथे. पहिल्या प्रकरणात मुळे वाढ अंतर फीड पुरवठा अर्धवाहक च्या क्षारता एकतर्फी आहे व्यत्यय आला आहे, आणि म्हणून एकाच दिशेने नकारात्मक अनियमित प्रसारित केले जातात ते समाविष्ट आहे म्हणजे आहे. सर्व केल्यानंतर, चालू घटक कण जवळ आहेत तरच प्रसारित केले जाऊ शकते. आणि हे शक्य आहे एक हात वर चालू पुरवठा तरच. या अर्धवाहक प्रकार अस्तित्वात आहेत आणि क्षणी वापरले आहेत.

बँड रचना

इलेक्ट्रॉन ऊर्जा पातळी भरून तेव्हा bandgap शक्य राज्यांमध्ये पासून वेगळे केले जातात, की संबंधित वाहक इलेक्ट्रिकल आणि ऑप्टिकल गुणधर्म. तिच्या वैशिष्ट्ये काय आहेत? खरं नाही bandgap ऊर्जा पातळी आहे की. या रचना मध्ये अशुद्धी दोष सह बदलले जाऊ शकते. उच्च पूर्ण बँड valence म्हणतात. एक ठराव, पण रिक्त त्यानंतर. हे वहन बँड म्हटले जाते. अर्धवाहक च्या भौतिकशास्त्र - एक अतिशय मनोरंजक विषय, आणि लेख फ्रेमवर्क मध्ये ते तसेच संरक्षित आहे.

इलेक्ट्रॉन राज्य

अशा परवानगी बँड संख्या व निम-गती संकल्पना वापरते. रचना प्रथम पांगापांग द्वारे केले जाते. त्याने तो quasimomentum ऊर्जा विश्वास प्रभावित आहे. त्यामुळे valence बँड पूर्णपणे इलेक्ट्रॉन्स (एक सेमीकंडक्टर शुल्क वाहून जे) द्वारे भरले आहे तर, आम्ही 'नाही प्राथमिक excitations आहेत. पास किंवा भोक - काही कारणास्तव, कण नाही, तर तो एक सकारात्मक आरोप quasiparticle आहे याचा अर्थ असा की. ते valence बँड मध्ये अर्धवाहक प्रमुख वाहक आहेत.

भ्रष्ट झोन

ठराविक मार्गदर्शक मध्ये valence बँड व्ि सहापट भ्रष्ट आहे. या फिरकी-कक्षा संवाद वगळून आणि फक्त तेव्हा क्रिस्टल गती शून्य आहे. हे doubly आणि चौपट भ्रष्ट बँड समान स्थितीत अंतर्गत खंड पाडला नाही जाऊ शकते. ऊर्जा अंतर फिरकी-कक्षा विभाजन ऊर्जा म्हणतात.

अर्धवाहक मध्ये अशुद्धी दोष

ते विद्युतीय निष्क्रिय किंवा सक्रिय असू शकते. प्रथम चा वापर करून आपण valence बँड मध्ये एक भोक किंवा वहन बँड मध्ये इलेक्ट्रॉन उदय ऑफसेट जाऊ शकते सकारात्मक किंवा नकारात्मक शुल्क, अर्धवाहक मध्ये प्राप्त करण्यास परवानगी देते. निष्क्रिय अशुद्धी तटस्थ आहेत, आणि ते इलेक्ट्रॉनिक गुणधर्म तुलनेने थोडे प्रभाव आहे. शिवाय, ते अनेकदा महत्व असू शकते जे शुल्क हस्तांतरण प्रक्रियेत भाग घेणार अणू आहे valence, आणि रचना आहे क्रिस्टल खिडकी.

प्रकार आणि अशुद्धी बदलू शकतात रक्कम, आणि राहील आणि इलेक्ट्रॉन संख्या दरम्यान प्रमाण अवलंबून असते. म्हणून, सेमीकंडक्टर साहित्य नेहमी काळजीपूर्वक इच्छित परिणाम साध्य करण्यासाठी निवडले पाहिजे. या गणिते मोठ्या प्रमाणात, आणि त्यानंतर प्रयोग अगोदर आहे. सर्वात बहुतांश वाहक म्हणतात की कण, अल्पसंख्याक आहेत.

सेमीकंडक्टर साधन मध्ये अशुद्धी च्या dosed परिचय इच्छित गुणधर्म प्राप्त करण्यास अनुमती देते. अर्धवाहक दोष देखील निष्क्रिय किंवा सक्रिय विद्युत स्थिती असू शकते. येथे महत्वाचे सांधा निखळणे, भेगा अणू आणि एक पद आहे. लिक्विड आणि noncrystalline वाहक वेगळ्या स्फटिकासारखे पेक्षा अशुद्धी प्रतिक्रिया. एक कडक रचना अभाव अखेरीस भिन्न valence प्राप्त काय अणू हलविले परिणाम. तो एक तो मूळ संबंध imbues होते जे भिन्न असेल. Atom देणे किंवा इलेक्ट्रॉन संलग्न निरुपयोगी होते. अशा परिस्थितीत, त्यामुळे, अशुद्धता अर्धवाहक अपयश जास्त शक्यता आहे निष्क्रिय आणि. हे एक doping माध्यमातून क्षारता प्रकार बदलू शकत नाही, आणि उदाहरणार्थ, पी-n-जंक्शन साठी स्थापन खरं ठरतो.

काही बेढब अर्धवाहक doping प्रभाव अंतर्गत त्यांच्या इलेक्ट्रॉनिक गुणधर्म बदलू शकतो. पण स्फटिकासारखे पेक्षा एक खूपच कमी प्रमाणात त्यांना हाताळते. बेढब घटक डोपिंग संवेदनक्षम प्रक्रिया सुधारला जाऊ शकतो. शेवटी, ती त्या मुळे लांब आणि हार्ड काम अशुद्धता अर्धवाहक असे असले तरी चांगले परिणाम वैशिष्ट्ये अनेक सादर नमूद करणे आवश्यक आहे.

सेमीकंडक्टर मध्ये इलेक्ट्रॉन सांख्यिकी

एक असते तेव्हा thermodynamic समतोल, राहील आणि इलेक्ट्रॉन संख्या बँड रचना घटक तापमान आणि वीजेवर सक्रिय अशुद्धी प्रमाण केवळ केले जाते. प्रमाण मोजले जाते, तेव्हा तो कण काही वहन बँड (स्वीकारणारा किंवा दाता पातळी मध्ये) होईल असा विश्वास आहे. खरं खात्यात घेतले भाग valence प्रदेश सोडू शकता, आणि आहे अंतर तयार केले जातात.

क्षारता

अर्धवाहक मध्ये, शुल्क वाहक म्हणून याशिवाय इलेक्ट्रॉन कामगिरी आणि आयन करू शकता. पण बहुतांश घटनांमध्ये त्यांच्या विद्युत क्षारता नगण्य. फक्त ionic superprovodniki अपवाद होऊ शकते. अर्धवाहक तीन मुख्य इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण यंत्रणा आहेत:

1. मुख्य क्षेत्र. या प्रकरणात, मुळे एक परवानगी परिसरात त्याच्या ऊर्जा बदल गती इलेक्ट्रॉन.
2. स्थानिकीकरण राज्यांच्या वाहतूक hopping.
3. Polaron.

exciton

भोक आणि इलेक्ट्रॉन बाउंड राज्य तयार करू शकता. हे Wannier-Mott म्हणतात. या प्रकरणात त्या कणाच्या ऊर्जा, एक शोषण धार परस्पर जे सांधा ठराव विशालता येते. पुरेसा सह प्रकाश तीव्रता अर्धवाहक आपण excitons लक्षणीय रक्कम तयार करू शकता. त्यांच्या एकाग्रता संक्षेप आणि फॉर्म इलेक्ट्रॉन-भोक द्रव वाढ.

सेमीकंडक्टर पृष्ठभाग

हे शब्द डिव्हाइस सीमा जवळ स्थित आहेत जे अनेक आण्विक स्तर सूचित करतात. मोठ्या प्रमाणात वेगळे पृष्ठभाग गुणधर्म. या स्तरांवर उपस्थिती क्रिस्टल translational सममिती तोडल्या. हे तर म्हणतात पृष्ठभाग राज्ये आणि polaritons ठरतो. नंतरचे थीम विकसित सांगू अधिक आणि फिरकी आणि कंपनविषयक लाटा झाले पाहिजे. वातावरण adsorbed गेले आहेत की रेणू किंवा अणू बाहेर सूक्ष्म पृष्ठभाग थर लपवत त्याचे रासायनिक क्रियाकलाप कारण. ते देखील काही आण्विक स्तर गुणधर्म निश्चित. सुदैवाने, सेमीकंडक्टर घटक आहेत जे अल्ट्रा-उच्च व्हॅक्यूम तंत्रज्ञान निर्मिती, प्राप्त आणि अनेक तास, स्वच्छ पृष्ठभाग, सकारात्मक उत्पादनांची गुणवत्ता प्रभावित कायम करण्यास अनुमती देते.

सेमीकंडक्टर. तापमान प्रतिकार प्रभावित

धातू वाढते तापमान, आणि त्यांचा प्रतिकार वाढते तेव्हा. अर्धवाहक सह, उलट खरे आहे - एकाच परिस्थितीत, हा पर्याय ते कमी होईल. येथे मुद्दा आहे, कोणत्याही साहित्य (आणि या वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिकार व्यस्त प्रमाणात) मध्ये विद्युत क्षारता, शुल्क चालू वाहक आहेत की नाही हे अवलंबून विद्युत क्षेत्रात चळवळ गती, आणि साहित्याचा एक युनिट खंड त्यांची संख्या आहे.

तापमान ज्यामुळे थर्मल क्षारता वाढते, कण एकाग्रता वाढते आणि प्रतिकार कमी म्हणून सेमीकंडक्टर घटक वाढते. आपण साधी संच तरुण भौतिकशास्त्रज्ञ आणि आवश्यक साहित्य उपस्थितीत तपासू शकता - सिलिकॉन किंवा जर्मेनियम, पकडले आणि एक सेमीकंडक्टर त्यांना केली जाऊ शकते. तापमान वाढ प्रतिकार कमी होईल. या सत्यापित करण्यासाठी सर्व बदल दिसतील की मोजण्यासाठी साधने वर शेअर करणे आवश्यक आहे. हे सहसा बाबतीत आहे. विशिष्ट या प्रश्नाचं उत्तर दोन पाहू.

विरोध आणि electrostatic इलेक्ट्रोलाइटमधून विजेचा प्रवाह गेल्याने परमाणुंचे विभाजन विद्युतभारवाही कण किंवा आयॉन्स मध्ये होणे

हे सूक्ष्म अंतर मोजण्याचे साधन अंदाजे एक शंभरावा उपलब्ध अतिशय अरुंद अडथळा दूर जात इलेक्ट्रॉन च्या टनेलिंग संपुष्टात आहे. हे ऊर्जा बँड कडांच्या वसलेले आहे. ऊर्जा बँड, फक्त एक मजबूत विद्युत क्षेत्राची प्रभाव अंतर्गत येते जे वाकलेली तेव्हा त्याचे स्वरूप केवळ शक्य आहे. टनेलिंग येते एकदा (की एक भाग यांत्रिक परिणाम आहे), इलेक्ट्रॉन पास संभाव्य अडथळा अरुंद आहे माध्यमातून, आणि तो त्यांच्या ऊर्जा बदलत नाही. वहन आणि valence: ही आज्ञा वाहक एकाग्रता मध्ये वाढ, आणि दोन्ही झोन मध्ये करावा लागत. प्रक्रिया electrostatic इलेक्ट्रोलाइटमधून विजेचा प्रवाह गेल्याने परमाणुंचे विभाजन विद्युतभारवाही कण किंवा आयॉन्स मध्ये होणे विकास करणे हा आहे, तर सेमीकंडक्टर बोगदा एक यंत्रातील बिघाड होऊ शकत नाही. या प्रक्रिये दरम्यान तो सेमीकंडक्टर प्रतिकार बदलेल. तो परत करता येणारी, आणि म्हणून लवकरच विद्युत क्षेत्राची बंद आहे म्हणून, सर्व प्रक्रिया पुनर्संचयित आहे.

प्रतिकार आणि परिणाम इलेक्ट्रोलाइटमधून विजेचा प्रवाह गेल्याने परमाणुंचे विभाजन विद्युतभारवाही कण किंवा आयॉन्स मध्ये होणे

या प्रकरणात, अणू इलेक्ट्रोलाइटमधून विजेचा प्रवाह गेल्याने परमाणुंचे विभाजन विद्युतभारवाही कण किंवा आयॉन्स मध्ये होणे आणि covalent बंध (प्राथमिक किंवा अशुद्धता Atom) एक बेबनाव योगदान मूल्ये एक मजबूत विद्युत क्षेत्राची प्रभाव अंतर्गत मुक्त मार्ग चाचणी पर्यंत राहील आणि इलेक्ट्रॉन प्रवेगक आहेत. परिणाम इलेक्ट्रोलाइटमधून विजेचा प्रवाह गेल्याने परमाणुंचे विभाजन विद्युतभारवाही कण किंवा आयॉन्स मध्ये होणे एक लोट सारखे येते आणि तो गुणाकार शुल्क वाहक लोट. त्यामुळे नव्याने तयार राहील आणि इलेक्ट्रॉन विद्युत चालू करून प्रवेगक. अंतिम परिणाम वर्तमान मूल्य परिणाम ionisation, जे शुल्क वाहक मार्ग विभाग एक तयार केलेल्या इलेक्ट्रॉन-भोक जोड्या संख्या आहे गुणाकार आहे. या प्रक्रियेचा विकास अखेरीस सेमीकंडक्टर लोट यंत्रातील बिघाड ठरतो. अर्धवाहक प्रतिकार देखील बदलत आहे, परंतु बोगदा यंत्रातील बिघाड, उलट करता येण्याजोगे बाबतीत म्हणून.

सराव मध्ये अर्धवाहक वापर

या घटकांची विशिष्ट महत्व संगणक तंत्रज्ञान नोंद करावी. यात काही शंका नाही जवळजवळ आपण अर्धवाहक आहे काय प्रश्न स्वारस्य नाही, असे स्वतंत्रपणे त्यांच्या वापर विषय वाढवण्याची नाही इच्छा तर. हे अर्धवाहक न आधुनिक रेफ्रिजरेटर्स, टेलिव्हिजन संच, संगणक मॉनिटर काम कल्पना करणे अशक्य आहे. त्यांना न करू शकत नाही, आणि प्रगत ऑटोमोटिव्ह अभियांत्रिकी. ते देखील विमानचालन आणि जागा तंत्रज्ञान वापरले जातात. आहेत ते किती महत्वाचे आहे काय अर्धवाहक समजत नाही काय? अर्थात, आम्ही आमच्या संस्कृती फक्त अत्यावश्यक घटक आहे म्हणू शकत नाही की, पण त्यांना वाचतो नाही कमी लेखू.

सराव मध्ये अर्धवाहक वापर, अधिक झाल्यामुळे आणि अनेक घटक, त्यांना झाली आहे पासून साहित्य व्यापक आणि इच्छित परिणाम प्राप्त करण्यासाठी प्रक्रिया आणि सहजता, आणि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे काम कोण शास्त्रज्ञ निवड करा की इतर तांत्रिक गुणविशेष, त्यांना थांबविले.

निष्कर्ष

आम्ही ते कार्य कसे काय अर्धवाहक, तपशील चौकशी केली आहे. त्यांचा प्रतिकार आधारावर जटिल भौतिक व रासायनिक प्रक्रिया ठेवले. आणि आपण लेख वर्णन तथ्य देऊ नका पूर्णपणे समजून घेतले की लक्षात करू शकता की साधे कारण अशा अर्धवाहक, अगदी विज्ञान शेवटी त्यांच्या काम ठराविक गुणविशेष अभ्यास करू शकत नाही. पण आम्ही सराव मध्ये त्यांना ठेवले करण्याची परवानगी कोणत्या त्यांच्या मूलभूत गुणधर्म आणि वैशिष्ट्ये, मला माहीत आहे. म्हणून, आपण काळजी घ्या जात, त्यांना प्रयोग साहित्य आणि अर्धवाहक शोधू शकता. कोण माहीत आहे, कदाचित आपण महान संशोधक गाढ झोपले आहेत?