Жартылай не? қарсылық жартылай өткізгіш

өткізгіш материал не? оның ерекшеліктері қандай? шалаөткізгіштер физикасы қандай? олар салынды ретінде? жартылай өткізгіштік қандай? олар ие физикалық қасиеттері қандай?

жартылай қандай деп аталады?

металдар сияқты, бұл соншалықты жақсы электр жүргізуге келмейтін материалдарды кристалды жатады. Дегенмен бұл көрсеткіш оқшаулағыштары бар қарағанда жақсы. Бұл сипаттамалары ұялы тасымалдаушылар санына байланысты болып табылады. біз қарастыратын болсақ, жалпы, ядролардың үшін күшті тіркеме бар. дирижер бірнеше атомдар енгізген кезде Алайда, мысалы, электрондардың артық бар сүрме, осы позиция түзетілетін болады. оң заряды бар индий дайындалған элементтерін пайдаланған кезде. , Блок арттыру немесе тек бір бағытта ток өтуі мүмкін арнайы құрылғылар, - Барлық осы қасиеттері кеңінен транзисторлар пайдаланылады. біз NPN-түрі элементін қарастыратын болсақ, ол айтарлықтай әлсіз сигналдарды беру аса маңызды болып табылады рөл нығайтады байқауға болады.

электр жартылай өткізгіштерді бар Дизайн ерекшеліктері

Өткізгіштер еркін электрондардың көп. Оқшаулағыштары олар әрең ие болды. Сондай-ақ, жартылай өткізгіштер және еркін электрондардың белгілі бір соманы қамтиды және босаған бөлшектер қабылдауға дайын оң заряды бар өтеді. Және, ең бастысы - олар барлық асырылады электр тогы. Бұрын саналады NPN-түрі транзисторлар - мүмкін емес бір жартылай өткізгіш элемент. Сондықтан, көп PNP-транзисторлар және диодтар бар.

біз өткен қысқаметражды туралы айтар болсақ, ол тек бір бағытта сигналдарын бере алады элементі болып табылады. Сондай-ақ, диодты DC үшін AC түрлендіре аласыз. Осы түрлендіру механизмі қандай? Және неге ол тек бір бағытта жылжытады? Қарамастан ағымдағы, электрондар мен олқылықтар немесе тарай немесе алға мүмкін, онда туралы. артуына байланысты қашықтық жем жеткізу үшін бірінші жағдайда үзіліп, сондықтан тасымалдау құралын тек бір бағытта теріс кернеу беріледі, жартылай яғни өткізгіштік біржақты болып табылады. Өйткені, қазіргі құрылтай бөлшектер арқылы жақын жағдайда ғана берілуі мүмкін. Және бұл тек бір жағынан қазіргі жабдықтау, егер мүмкін. Бұл жартылай түрлері бар және қазіргі уақытта пайдаланылады болып табылады.

тобы құрылымы

толтыру кезінде электрондардың энергетикалық деңгейлері энергетикалық забой ықтимал мемлекеттердің бөлінген, бұл шын мәнінде байланысты өткізгіштердің электрлік және оптикалық қасиеттерін. оның ерекшеліктері қандай? жоқ энергетикалық саңылаусыз энергетикалық деңгейлері бар екенін факт. қоспаларды және құрылымдық ақаулар ол өзгертуге болады. Жоғары толық тобы валенттік деп аталады. қаулысымен кейіннен, бірақ бос. Бұл өткізгіштігінің деп аталады. шалаөткізгіштер физикасы - өте қызықты тақырып, және баптың шеңберінде ол жақсы жабық болып табылады.

электрондардың мемлекеттік

Ол мұндай рұқсат жолақ саны және квази-импульс ретінде ұғымдар пайдаланады. құрылымы бірінші дисперсия арқылы анықталады. Ол оған квазиимпульса энергетикалық тәуелділігін әсер ететінін айтады. валенттілігі толық (жартылай заряды асыру) толтырылады электрондық Осылайша, егер біз ешқандай қарапайым қозғалған бар екенін айтады. өтуге немесе тесік - қандай да бір себептермен, бөлшектер болып табылмайтын болса, онда ол оң зарядталған Квазичастицы бар екенін білдіреді. Олар валенттілігі жылы жартылай заряд тасымалдаушылар болып табылады.

нұқсанды аймағы

типтік өткізгіштер валенттілігі алты есеге вырождена. Бұл айналдыру-орбиталық өзара қоспағанда және кристалды серпін нөлге тең болған кезде ғана. Ол екі есе және төрт азғындалған жолақ үшін бірдей жағдайда жарылатын болады. Олардың арасындағы энергетикалық интервал спин-орбиталық бөлшектемей энергия деп аталады.

жартылай қоспалар мен ақаулар

Олар электр енжар немесе белсенді болуы мүмкін. Бірінші пайдалану валенттілігі немесе өткізгіштігінің электрон тесігі пайда өтелуі мүмкін жартылай оң немесе теріс заряд, алуға мүмкіндік береді. Белсенді қоспалардың бейтарап болып табылады, және олар электронды қасиеттеріне салыстырмалы аз әсер етеді. Сонымен қатар, ол жиі маңызы болуы мүмкін заряд аудару процесінде қатысады атомдары бар валенттік және құрылымы кристалдық торы.

қоспалардың түрі мен мөлшеріне байланысты өзгереді және тесік және электрондардың саны арасындағы арақатынас мүмкін. Сондықтан, жартылай өткізгіш материалдар әрқашан мұқият қалаған нәтижеге қол жеткізу үшін таңдалуы тиіс. Бұл есептеулер үлкен саны, және кейіннен эксперименттер алдында. ең көпшілігі тасымалдаушылар деп аталатын бөлшектер, азшылық болып табылады.

жартылай өткізгіш құрылғыға қоспалардың мөлшерленген енгізу қажетті қасиеттерін алуға мүмкіндік береді. Жартылай ақауы, сондай-ақ белсенді емес немесе белсенді электр жағдайы болуы мүмкін. Маңызды жерде дислокация, интерстициалды атом және бос болып табылады. Сұйық және noncrystalline өткізгіштер әртүрлі кристалдық қарағанда кірді жауап. қатаң құрылымы болмауы, сайып келгенде, атом түрлі валенттілігі сатып көшіп қандай әкеледі. Ол бастапқыда олардың байланыстарын қамтылады болатын бір өзгеше болады. Atom электрон беруге немесе тіркей тиімсіз болып. Мұндай жағдайда, ол сондықтан, қоспалық жартылай істен үлкен мүмкіндіктері бар, енжар болып және. Бұл допинг арқылы өткізгіштік түрін өзгерту үшін, мысалы, P-N-торабын құру мүмкін емес, бұл шын мәнінде әкеледі.

Кейбір аморфты жартылай допинг әсерінен олардың электрондық сипаттарын өзгертуге болады. Бірақ ол кристалдық қарағанда әлдеқайда аз дәрежеде оларды қарайды. аморфты элементтерін допингке сезімталдық өңдеу арқылы жақсартуға болады. Сайып келгенде, бұл салдарынан ұзақ және қиын жұмыс қоспалық жартылай өткізгіштер үшін, соған қарамастан жақсы нәтижелерімен сипаттамаларын бірқатар ұсынады атап өткен жөн.

Жартылай өткiзгiш электрондардың Статистика

бұл болған кезде термодинамикалық тепе-теңдік, тесік және электрондардың саны тобы құрылымы параметрлері мен электр белсенді қоспалардың концентрациясы температурасы тек қана анықталады. қатынасы есептеледі кезде, ол бөлшектердің кейбір (акцептор немесе донор деңгейде) өткізгіштігінің болады деп саналады. сондай-ақ назарға бөлігі валенттілігі аумағына қалдыра алады фактіні қабылданған, және қалыптасқан кемшіліктер бар.

өткізгіштік

жартылай, заряд тасымалдаушылар орындай алады ретінде иондар мен электрондардың сонымен қатар. Бірақ елеусіз көп жағдайда олардың электр өткізгіштігінің. тек иондық superprovodniki ерекшелік тудыруы мүмкін. жартылай негізгі үш электрон аудару механизмі болып табылады:

1. Негізгі аймағы. Бұл жағдайда, салдарынан рұқсат аймақ шегінде оның энергиясын өзгеруіне қозғалыс электрондар.
2. жерсіндірілген мемлекеттердің көлік скачкообразная.
3. Полярон.

Экситондар

тесік және электронды жағдайы байланысты құра алады. Ол Wannier-Mott деп аталады. Бұл жағдайда фотон энергиясы, сіңіру шетіне сәйкес келеді тіркелу қаулысы шамасы тиесілі. жеткілікті жарық қарқындылығы жартылай экситондардың айтарлықтай құра алады. олардың концентрациясы конденсатын және нысаны электронды-тесік сұйықтық ұлғаюымен.

жартылай бетінің

Бұл сөздер құрылғының шекарасына жақын орналасқан бірнеше атом қабаттарын, көрсетеді. үймелі өзгеше Surface қасиеттері. Осы қабаттарының болуы кристалл аудармашылық симметрия бұзылады. Бұл аталатын беті мемлекеттер мен поляритонов әкеледі. Соңғы тақырыбын дамыта отырып, айтып және жұлын және дірілдеу толқындар туралы көбірек болуы тиіс. қоршаған ортаны сорып алынды молекулалар немесе атомдар тыс микроскопиялық беткі қабатын жасырынып оның химиялық қызметінің Себебі. Олар сондай-ақ, бірнеше атом қабаттарының қасиеттерін анықтау. Бақытымызға орай, жартылай өткізгіш компоненттер болып табылатын аса жоғары вакуумды технологияларды құру, оң өнімдерінің сапасына әсер етеді, ол таза беті, алуға және бірнеше сағат бойы ұстап тұруға мүмкіндік береді.

Жартылай өткізгіш. Температура қарсылық әсер

Кезде металл артады температура, және олардың төзімділігін арттырады. жартылай отырып, қарама-қарсы шынайы болып табылады - сол шарттармен, бұл параметр олар азаяды. мұнда нүктесі кез келген материалдан жасалған электр өткізгіштік (және қарсылық кері пропорционал осы тән) заряд ағымдағы тасымалдаушылар болып табылады ма, электр саласындағы қозғалыс жылдамдығына және материалды көлем бірлігіндегі олардың санының байланысты болып табылады.

температура осылайша жылу және кедергісі азаяды арттыру, бөлшектердің концентрациясы арттырады ретінде жартылай өткізгіш элементтері арттырады. кремний немесе германий, сондай-ақ қабылданған және жартылай олардан жасалған болуы мүмкін - Сіз қарапайым жиынтығы жас физик қатысуымен және қажетті материал бұл тексеруге болады. Температураның көтерілуі олардың қарсылық азайтады. Осы тексеру үшін, сіз барлық өзгерістерді көресіз өлшеу құралдарының қорын қажет. Бұл, әдетте, іс болып табылады. нақты нұсқаларын жүзеге бірнеше қарайық.

Резистанс және электростатикалық ионданушы

Бұл микрометре шамамен жүзден қамтамасыз өте тар тосқауыл арқылы өтетін электрондар жолын жоспарлауға байланысты. Ол энергетикалық белдеулерін шетіне арасында орналасқан. тек күшті электр өрісінің әсерінен жүреді энергетикалық жолағын, иілу кезінде оның сыртқы түрі ғана мүмкін. Туннелирование (бұл кванттық механикалық әсері) туындайды кейін, электрондар әлеуетті тосқауыл арқылы өтуі тар болып табылады, және бұл олардың энергиясын өзгертпейді. өткізу және валенттілігі: Бұл заряд тасымалдаушылардың концентрациясы, және екі аймақтарында ұлғайту әкеп соғады. процесс электростатикалық иондалуы дамыту болса, жартылай өткізгіш тоннель бір тесіп болуы мүмкін. Осы процестің барысында жартылай қарсылық өзгереді. Бұл қайтымды болып табылады, сондай-ақ жақын арада электр өрісі өшірілген ретінде, барлық процестер қалпына келтірілді.

Резистанс және әсері ионданушы

Бұл жағдайда, тесіктер мен электрондар атомдар иондалуы және ковалентті облигациялар (бастапқы немесе қоспалы атом) бірінің үзілуіне үлес мәндерге күшті электр өрісінің әсерінен сынақтан еркін жолына дейін үдетіледі. Impact иондалу көшкін тәрізді жүреді және оны көбейту заряд тасымалдаушылардың жүру қатеріне. Осылайша жаңадан құрылған тесіктер мен электрондар электр тогымен жедел. түпкілікті нәтижеге ағымдағы мәні заряд тасымалдаушы жолы сегментінің бірінде қалыптасады электрон-тесік саны жұп әсері иондалуы коэффициенті, көбейтіледі. Бұл процестің дамуы, сайып келгенде, жартылай өткізгіш көшкін әкеледі. жартылай кедергісі, сондай-ақ өзгеріп, бірақ, тоннель тесіп жағдайда ретінде, қайтымды болып табылады.

тәжірибеде жартылай пайдалану

Осы элементтердің белгілі бір маңыздылығы компьютерлік техниканың атап өткен жөн. Сіз жартылай, егер өз бетімен пайдалана отырып тақырыпты көтеру ниеті қандай сұраққа мүдделі болар еді, бұл іс жүзінде ешқандай күмән. Ол жартылай жоқ заманауи тоңазытқыштар, телевизорлар, компьютерлік мониторлар жұмысын елестету мүмкін емес. онсыз істеу, және озық автомобиль инженерлік мүмкін емес. Олар сондай-ақ авиация және ғарыш технологиясы пайдаланылады. олар қаншалықты маңызды, жартылай түсіну? Әрине, біз бұл біздің өркениеттің жалғыз маңызды элементтері болып табылады деп айтуға, сонымен қатар оларды қажеті жоқ әсте мүмкін емес.

салдарынан көп және бірқатар факторларға, олар жасалған материалдарды олардың арасында кең тараған, және өңдеу жеңілдігі және қалаған нәтиже алу практикада жартылай пайдалану, және электрондық жабдықтарды жұмыс істеді ғалымдардың таңдау жасауға басқа да техникалық ерекшеліктері, оларды тоқтатты.

қорытынды

Біз олар қалай жұмыс, егжей-тегжейлі қандай жартылай сараладық. олардың қарсылық негізі күрделі физикалық және химиялық процестерді қойды. Ал сіз бапта сипатталғандай фактілер беруге емес атап болады толық ғылым тіпті аяғына дейін олардың жұмысының ерекшеліктерін зерттеді емес деп қарапайым себеппен, бұл осындай жартылай түсінеміз. Бірақ біз оны тәжірибеде мүмкіндік олардың негізгі қасиеттері мен сипаттамаларын, білемін. Сондықтан, сіз мұқият болып, олармен тәжірибе материалдар мен жартылай іздей аласыз. Кім біледі, мүмкін, сіз үлкен зерттеуші ұйқы, біледі?!