Gịnị bụ a okporo ọkụ? eguzogide okporo ọkụ

Gịnị bụ a okporo ọkụ ihe onwunwe? Gịnị bụ ya atụmatụ? Gịnị bụ physics nke Semiconductors? Ka ha na-wuru? Gịnị bụ conductivity nke Semiconductors? Gịnị bụ anụ ahụ àgwà ha nwere?

Gịnị bụ na-akpọ Semiconductors?

Ọ na-ezo aka crystalline ihe na-adịghị akpa àgwà na ọkụ eletrik nke ọma, dị ka ime ọla. Ma nke a na ọnụ ọgụgụ dị mma karịa ndị insulators. Àgwà ndị a bụ n'ihi na ọnụ ọgụgụ nke mobile na-ebu. Ọ bụrụ na anyị na-atụle, n'ozuzu, e nwere a siri ike nkekọ nuclei. Otú ọ dị, mgbe ndinọ na a na-eduzi ya ọtụtụ atọm, n'ihi na ihe atụ, antimony, nke nwere ngafe nke electrons, a ọnọdụ ga-gbazie. Mgbe na-eji indium kwadebere ọcha na a mma ego. All ndị a Njirimara na-ọtụtụ-eji transistors - pụrụ iche ngwaọrụ, nke nwere ike welie, ngọngọ ma ọ bụ gaa njem a ugbu a na one direction naanị. Ọ bụrụ na anyị na-atụle NPN-ụdị mmewere, ọ pụrụ hụrụ ukwu ewusi ọrụ dị mkpa karịsịa na nnyefe nke na-adịghị ike n'ókè.

Design atụmatụ nke nwere electrically ọkara-eduzi

Eduzi nwere otutu free electrons. Insulators ha erutụghị nwere. Semiconductors na ịnwekwa a ụfọdụ ego nke free electrons na omissions na a mma ụgwọ, nke na-adị njikere ịnakwere tọhapụrụ atọhapụ ahụ. Na ọtụtụ ihe - ha niile na-ebu ihe eletrik. Weere na mbụ NPN-ụdị transistor - ekwe omume otu okporo ọkụ mmewere. Ya mere, e nwere ihe PNP-transistors na diodes.

Ọ bụrụ na anyị na-ekwu banyere ikpeazụ mkpụmkpụ, na ọ bụ ihe mmewere na-ebunye n'ókè na one direction naanị. Ọzọkwa, diode nwere ike tọghata AC ka DC. Gịnị bụ usoro nke mgbanwe a? Na ihe mere ọ na-akpali na one direction naanị? N'agbanyeghị ebe a ugbu a, electrons na gaps nwere ike ma ọ bụ achụsakwa, ma ọ bụ na-aga n'ihu. Ke akpa idaha n'ihi na ụba anya oriri ọkọnọ na-etre, ya mere na-ebute site ná ndị na-ebu na-ezighị ezi voltaji na naanị otu onye na direction, i.e. na conductivity nke Semiconductors bụ unilateral. Mgbe niile, na nke ugbu a nwere ike ibunye naanị ma ọ bụrụ na ndị constituent ahụ bụ nso. Na nke a bụ ekwe omume naanị ma ọ bụrụ na nke ugbu a ọkọnọ na otu aka. Ndị a bụ ụdị nke Semiconductors adị na-eji na oge.

gbalaga Ọdịdị

Ọdụdọ na ngwa anya Njirimara nke na-eduzi jikọtara eziokwu na, mgbe na-ejuputa na ike na ọkwa nke electrons na-kewapụrụ n'ebe ndị kwere omume na-ekwu, nke bandgap. Gịnị bụ ya atụmatụ? Nke bụ eziokwu na ọ dịghị bandgap ike na ọkwa. Na adịghị na bughi ntụpọ ọ ga-agbanwe. Higher full gbalaga na-akpọ valence. Sochiri a mkpebi, ma efu. Ọ na-akpọ ndị conduction gbalaga. Physics nke Semiconductors - a-akpali nnọọ mmasị isiokwu, na ke kpuchie nke isiokwu ọ na-ọma kpuchie.

ala nke electrons

Ọ na-eji echiche dị otú ahụ dị ka ọnụ ọgụgụ nke kwere gbalaga na-azọrọ-ọkụ. Ọdịdị kpebisiri ike site mbụ dispersion. Ọ na-ekwu na na ọ na-emetụta ume na nduzi nke quasimomentum. N'ihi ya, ọ bụrụ na ndị valence gbalaga kpamkpam jupụta site electrons (nke na-ebu a ụgwọ na a okporo ọkụ), anyị na-ekwu na e nweghị elementrị excitations. Ọ bụrụ na n'ihi ihe ụfọdụ, ndị ahụ na-adịghị, ọ pụtara na e nwere a ghaghị ebubo quasiparticle - agabiga ma ọ bụ onu. Ha bụ ndị isi na-ebu na Semiconductors na valence gbalaga.

mebiri emebi na mpaghara

The valence gbalaga na a typical eduzi bụ sixfold mebiri emebi. Nke a na-ewepu na-atụ ogho-orbit na mmekọrịta na naanị mgbe crystal ọkụ bụ efu. Ọ nwere ike rapara n'okpuru otu ọnọdụ maka doubly na okpukpu anọ mebiri emebi gbalaga. The ike spacing n'etiti ha a na-akpọ ike nke atụ ogho-orbit gbawara.

Adịghị na ntụpọ na Semiconductors

Ha nwere ike ịbụ electrically-adịghị ejekwa ozi ma ọ bụ ike. Iji mbụ na-enye ohere ka ị na-na Semiconductors ebughi ụgwọ, nke ike-dechapụ site ntoputa nke a onu valence gbalaga ma ọ bụ ihe elektrọn na conduction gbalaga. -Adịghị ejekwa ozi adịghị na-anọpụ iche, na ha nwere dịtụ obere mmetụta na electronic Njirimara. Ọzọkwa, ọ pụrụ mgbe mgbe nke dị mkpa bụ valence nke nwere atọm nke na-akụkụ na-elekọta nyefe usoro, na Ọdịdị nke na crystal lattice.

Dabere ụdị na ego nke adịghị ike ịgbanwe na ruru n'etiti ọnụ ọgụgụ nke oghere ma electrons. Ya mere, okporo ọkụ ihe mgbe niile kwesịrị a ga-nlezianya họrọ iji nweta ihe ndị ha chọrọ N'ihi. Nke a na-kpọkwasịwo a ọnụ ọgụgụ buru ibu nke mgbawa, na ekemende ndị nwere. Ahụ na ọtụtụ na-akpọ ọtụtụ ndị na-ebu, na-nta.

Dosed iwebata adịghị n'ime okporo ọkụ ngwaọrụ na-enye ohere iji nweta ihe ndị ha chọrọ Njirimara. Ntụpọ na Semiconductors nwekwara ike ịbụ na-adịghị ejekwa ma ọ bụ ike eletriki ọnọdụ. Mkpa ebe a bụ na eze, interstitial atọm na a ohere. Liquid na noncrystalline eduzi eme adịghị dị iche iche ka crystalline. The enweghị a isiike Ọdịdị-emecha na-eweta ihe kpaliri onye atọm enweta a dị iche iche valence. Ọ ga-abụ dị iche iche n'ebe onye nke na ọ bụ na mbụ imbues ha agbatị. Atọm na-aghọ na-abaghị uru na-enye ma ọ bụ itinye ihe elektrọn. N'ọnọdụ dị otú ahụ, ọ na-aghọ-adịghị ejekwa ozi na, Ya mere, na-adịghị ọcha Semiconductors nwere ukwuu Ohere nke ọdịda. Nke a na-eduga ná eziokwu na ọ gaghị ekwe omume na-agbanwe conductivity ụdị site doping na ike, n'ihi na ihe atụ, p-n-nkwụsị.

Ụfọdụ amorphous Semiconductors nwere ike ịgbanwe ha electronic Njirimara n'okpuru nduzi nke doping. Ma, ọ na-emeso ha a ukwuu nta ruo n'ókè karịa crystalline. Uche na doping amorphous ọcha nwere ike mma site nhazi. N'ikpeazụ, ọ ga-kwuru na n'ihi na ogologo na ịrụsi ọrụ ike adịghị ọcha Semiconductors o ọnọde a ọnụ ọgụgụ nke ndị e ji mara na-arụpụta ezigbo ihe.

Statistics nke electrons na okporo ọkụ

Mgbe e nwere a thermodynamic ịha, ọnụ ọgụgụ nke oghere ma electrons kpebisiri ike nanị site na ọnọdụ okpomọkụ nke gbalaga Ọdịdị parameters na ịta nke electrically ifịk adịghị. Mgbe ruru na gbakọọ, ọ na-kweere na ụfọdụ nke ahụ ga-abụ na ndị conduction gbalaga (na acceptor ma ọ bụ na-enye onyinye larịị). Na-sonye na akaụntụ eziokwu ahụ bụ na o nwere ike na-ahapụ ókèala ndị valence, na e nwere na-guzobere gaps.

conductivity

Na Semiconductors, e wezụga electrons dị ka ụgwọ ebu nwere ike igosi na ion. Ma ha eletriki conductivity ọtụtụ mgbe negligible. The naanị ionic superprovodniki nwere ike ime ka isịneke. The Semiconductors bụ atọ isi elektrọn nyefe usoro:

1. Isi mpaghara. Na nke a, na electrons na-efegharị n'ihi mgbanwe nke ya ike n'ime a kwere ebe.
2. Hopping iga nke metụtara nanị akụkụ ụfọdụ na-ekwu.
3. Polaron.

exciton

Oghere na elektrọn nwere ike na-etolite a ibikwa ala. Ọ na-akpọ Wannier-Mott. Na nke a na-photon ike, nke kwekọrọ na ihe absorption ihu dara na ịdị ukwuu nke njikọ mkpebi. Na zuru ezu ike nke ìhè na Semiconductors nwere ike na-etolite a dị ịrịba ego nke excitons. Na-abawanye na ha ịta ebikọta na ụdị elektrọn-onu mmiri mmiri.

The elu nke okporo ọkụ

Okwu ndị a na-egosi ọtụtụ atọm n'ígwé, nke na-emi odude nso ókè nke ngwaọrụ. N'elu Njirimara dị iche iche site na nnukwu. Ọnụnọ ndị n'ígwé etịbede translational symmetry nke crystal. Nke a na-eduga ná a na-akpọ n'elu na-ekwu na polaritons. N'ịkọwakwu ihe ahụ nke ikpeazụ, ga-enwe akọ na banyere atụ ogho na ọma jijiji na mmiri na ebili mmiri. N'ihi na nke chemical ọrụ ezo microscopic n'elu oyi akwa n'èzí nke ụmụ irighiri ma ọ bụ atọm na e adsorbed si na gburugburu ebe obibi. Ha na-ekpebi Njirimara nke ole na ole atọm n'ígwé. Ọ dabara nke ọma, ihe e kere eke nke na àjà ihe ọṅụṅụ-elu agụụ technology, nke bụ okporo ọkụ mmiri, na-enye ohere iji nweta ma na-enwe ọtụtụ awa, dị ọcha elu, nke ghaghị emetụta àgwà nke ngwaahịa.

Semiconductor. Okpomọkụ na-emetụta ndị na-eguzogide

Mgbe okpomọkụ nke metal na-abawanye, na enwekwu ha iguzogide. Na Semiconductors, ndị na-abụghị bụ eziokwu - n'okpuru otu ọnọdụ, a nhọrọ ha ga ibelata. The ebe ebe a bụ na eletriki conductivity ọ bụla ihe onwunwe (na nke a ji mara inversely proportional ka ndị na-eguzogide) na-adabere ma na-elekọta ugbu a na-ebu na-, na-agba nke na ije na electric ubi, na nke ha na ọnụ ọgụgụ na a unit olu nke ihe onwunwe.

The okporo ọkụ ọcha enwekwu dị ka okpomọkụ enwekwu ịta nke ahụ, si otú amụba thermal conductivity na-eguzogide mbelata. Ị nwere ike ịlele nke a na ọnụnọ nke mfe set-eto eto physics na ndị dị mkpa ihe onwunwe - sịlịkọn ma ọ bụ germanium, nwekwara ike iwere na mere nke a okporo ọkụ ha. Na-abawanye na okpomọkụ ga belata ha eguzogide. Iji nyochaa a, mkpa ka ị na ngwaahịa elu na atụ ihe ga-ahụ ihe niile na mgbanwe. Nke a bụ n'ozuzu ikpe. Ka anyị lee a di na nwunye nke kpọmkwem embodiments.

Eguzogide ma na electrostatic ionization

Nke a bụ n'ihi tunneling nke electrons agafe a warara nke ukwuu mgbochi nke na-enye dị ka otu narị nke micrometer. Ọ na-n'agbata n'ọnụ nke ume ọ gbalaga. Ọdịdị ya bụ nanị kwe omume mgbe ekwe ike na ìgwè ndị agha, nke pụtara nanị n'okpuru nduzi nke a ike electric ubi. Ozugbo tunneling emee (ya bụ a kwantum n'ibu mmetụta), na electrons gabiga nwere mgbochi dị warara, na ọ dịghị agbanwe agbanwe ha ike. Nke a gụnyere na-abawanye na ịta nke ụgwọ-ebu, na na ma zones: na conduction na valence. Ọ bụrụ na usoro bụ ịzụlite electrostatic ionization, e nwere ike ịbụ a mmebi nke okporo ọkụ ọwara. N'oge a usoro ọ ga-agbanwe na-eguzogide nke okporo ọkụ. Ọ bụ reversible, na ozugbo electric ubi na agbanyụrụ, niile Filiks na-weghachiri eweghachi.

Eguzogide ma na mmetụta ionization

Na nke a, oghere na electrons na-accelerated ruo mgbe anwale free ụzọ n'okpuru nduzi nke a ike electric ubi ka ụkpụrụ na-eme ka ionization nke atọm na-agbawa nke onye nke covalent nkekọ (isi ma ọ bụ adịghị ọcha atọm). Mmetụta ionization emee ka nnukwu na ya nnukwu ọtụtụ ụgwọ ebu. N'ihi ya, ọhụrụ kere oghere na electrons accelerated site eletrik. The ugbu a uru nke ikpeazụ n'ihi na-uba site a ọnụọgụ nke mmetụta ionization, nke bụ na ọnụ ọgụgụ nke elektrọn-onu ụzọ abụọ na-guzobere na otu n'ime ihe-ndebe ụgbọelu ụzọ nke. Mmepe nke usoro a-emecha na-eduga ná okporo ọkụ nnukwu mmebi. Ndị na-eguzogide Semiconductors na-agbanwe agbanwe, ma, dị ka n'ihe banyere ọwara mmebi, reversible.

The ojiji nke Semiconductors na omume

The otu dị mkpa ndị a, ndị ga-kwuru na nkà na ụzụ kọmputa. Almost doro anya na ị ga-enwe mmasị na-ajụjụ banyere ihe bụ Semiconductors, ma ọ bụrụ na ọ bụghị ọchịchọ onwe ha bulie isiokwu na ha were. Ọ gaghị ekwe omume iche na-arụ ọrụ nke oge a na friji, telivishọn, kọmputa Monitors enweghị Semiconductors. Nwere ike ime na-enweghị ha, na elu akpakanamde engineering. Ha na-eji na ụgbọelu na ohere technology. Ịghọta ihe Semiconductors bụ, mkpa ha? N'ezie, anyị enweghị ike ikwu na ọ bụ naanị ndị dị oké mkpa, ndị nke anyị mmepeanya, ma ileda ha bụ bụghị uru.

The ojiji nke Semiconductors na omume, n'ihi na ndị ọzọ na a ọtụtụ ihe, n'etiti ha nile nke ihe nke ha na-mere, ma na udo nke nhazi na-enweta chọrọ N'ihi ya, na ndị ọzọ na oru atụmatụ na-eme oke nke ndị ọkà mmụta sayensị na-arụ ọrụ na kọmputa akụrụngwa, kwụsịrị ha.

ọgwụgwụ

Anyị atụleela ọtụtụ ihe Semiconductors, otú ha na-arụ ọrụ. The ndabere nke ha na-eguzogide tọrọ mgbagwoju anụ ahụ na chemical n'ibu. Ma i nwere ike na-achọpụta na eziokwu adịghị enye dị ka akọwara na edemede ịghọta n'ụzọ zuru ezu na ndị dị otú Semiconductors, maka dị mfe mere ka ndị ọkà mmụta sayensị na-adịghị ọbụna na-amụ peculiarities nke ọrụ ha ruo ọgwụgwụ. Ma anyị maara ha bụ isi Njirimara na àgwà, nke ka anyị na-etinye ha n'ọrụ. Ya mere, i nwere ike ịchọ ihe na Semiconductors inwe ha, n'ilezi anya. Ònye maara, ma eleghị anya na ị slumber oké nchọpụta?!