Tìm hiểu nguyên lý của công nghệ bán dẫn

Semiconductor Wafer Semiconductors đóng 1 vai trò cần thiết trong đa số các lĩnh vực đồ vật điện tử hiện đại, và họ cho phép chế tạo của toàn bộ tất cả vật dụng từ máy thu thanh cho máy tính và vi xử lý. 1 trong những ứng dụng quan trọng nhất đối mang vật liệu bán dẫn liên quan tới việc sử dụng của họ trong việc tạo ra các bóng bán dẫn, đó là các trang bị điện tử trạng thái rắn hình thành cơ sở cho 1 phạm vi rộng to của các hệ thống điện tử và thiết bị, đặc thù là những mạch tích hợp. hầu hết 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 khía cạnh phong phú nhất. Bằng phương pháp thay đổi sự bố trí electron trong silicon hoặc các chi tiết tương tự thông qua sự giới thiệu của những hạt khác, nó với thể điều chỉnh các 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 với điện trở suất mức trên một phạm vi giữa những người của một dây dẫn và chất bí quyết điện. Trong khi dây dẫn thấp, chẳng hạn như kim cái, xếp hạng với điện trở suất ở tầm tốt của 10 -6 ohms mỗi cm và bí quyết điện tốt mang điện trở trong phạm vi cao hơn phổ biến 10 12 ohms mỗi centimet, ( mang thể người dùng 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 mang mặt của các hạt khác gọi là tạp chất được dùng để thay thế một phương pháp chọn lọc những nguyên tử trong vật liệu bán dẫn cơ bản để khiến thay đổi tính chất điện của nó.

Semiconductors nội tại

một chất bán dẫn nội tại đang trong tình trạng "sạch" mà không mang bất kỳ tạp chất thêm. Vật chất của nó với đựng năng lượng nhiệt sở hữu thể nới lỏng liên kết hóa trị và các electron tự do di chuyển qua một khối kiên cố, khiến nâng cao 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 sở hữu thể vận động dễ dàng sang 1 vị trí tuyển dụng lân cận, tạo ra 1 lỗ hổng trong các liên kết hóa trị ban đầu và khởi động tiến trình vị trí tuyển dụng. Theo phương pháp này, những lỗ với thể nói 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 vận động các hạt mang điện điện chủ yếu trong 1 chất bán dẫn, và đều nức tiếng vì được tạo ra và tái hài hòa sở hữu số lượng bằng nhau, cũng như với những quần ưng ý.

Bên ngoại trừ và N-Type Semiconductors

không giống như các loại nội tại, bên ngoài, hoặc pha tạp, chất bán dẫn đã thêm các hạt được đặc thù được dùng để thay đổi những thuộc tính dẫn điện của vật liệu. Trong silic, vật liệu bán dẫn đa dạng nhất, mỗi cổ phiếu nguyên tử bốn electron hóa trị thông qua các liên kết hóa trị có bốn nguyên tử sắp nhất. nếu nguyên tử silicon được thay thế bằng một yếu tố dopant rằng sở hữu 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 với hơn bốn electron hóa trị được gọi là các nhà tài trợ vì chúng sản xuất 1 loại của những electron tự do đi lại trong chất bán dẫn. những electron thêm loại bỏ những trạng thái cân bằng giữa những lỗ và các electron, và lúc các electron đông hơn những lỗ vật liệu vươn lên là 1 N-loại chất bán dẫn. Trong N-loại, những electron là hãng to trong khi lỗ là tàu sân thiểu số, mang nghĩa là nồng độ của electron là bình thường buộc phải cao hơn so có lỗ. HyperPhysics cung ứng thêm thông tin về các tạp chất được dùng trong khoa học bán dẫn.

P-Type Semiconductors

A P-loại chất bán dẫn là 1 cái bán dẫn bên ko kể mà còn phụ thuộc vào tạp chất để thay đổi thành phần của nó và dùng 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 một hạt silicon, ba trong bốn liên kết hóa trị được lấp đầy, trong khi trái phiếu vật dụng 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. các chiếc 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 đến lỗ phổ biến hơn các điện tử và cung cấp một chất bán dẫn mẫu P-. P-loại có lỗ phục vụ khi các hãng to, trong lúc các electron đang với thiểu số. Theo dự kiến, nồng độ của các lỗ thường to hơn của electron.

PN mối nối

1 tính năng quan trọng của chất bán dẫn là thông qua doping sắm lọc những bang khác nhau của độ dẫn điện có thể được phân phối ở những vùng khác nhau của 1 chất bán dẫn duy nhất. Ví dụ, 1 chất bán dẫn silicon tinh thể có thể có dopants nhà tài trợ tạo ra 1 trạng thái N-type trên một mặt của vật liệu và chất nhận dopants tạo ra một trạng thái P-loại trên khác. các trạng thái chuyển tiếp giữa hai bên được gọi là ngã ba PN. Sự khác biệt về nồng độ giữa electron và lỗ hãng với thể gây ra những hạt mang điện chảy qua ngã tư, cho phép phần N-type để đạt được 1 điện tích dương so mang mặt P-type. Kết quả mức phí trong 1 hàng rào điện tiềm năng, hoặc đồi, ở ngã ba PN. khi mang một trạng thái cân bằng, chiếc chảy của lỗ tàu sân bay to từ phía P-type giảm cho tới lúc nó là tương đương mang những lỗ tàu sân thiểu số từ phía N-type. Tương tự như vậy, loại chảy của tất cả và thiểu số electron hãng được giữ bằng từ cả hai bên, kết quả là một giá trị số ko cho net hiện qua ngã tư PN.

Đăng nhận xét