semikonduktor

english semiconductor

ringkasan

  • konduktor yang dibuat dengan bahan semikonduktor
  • bahan sebagai germanium atau silikon yang kekonduksian elektrik adalah antara logam dan penebat; konduktivitasnya meningkat dengan suhu dan kehadiran kekotoran

Gambaran keseluruhan

Bahan semikonduktor mempunyai nilai kekonduksian elektrik yang jatuh antara konduktor - seperti tembaga, emas dll - dan penebat, seperti kaca. Rintangan mereka berkurangan apabila suhu mereka bertambah, iaitu tingkah laku bertentangan dengan logam. Sifat pengangkatan mereka boleh diubah dengan cara yang berguna oleh pengenalan kekotoran ("doping") yang disengajakan dan dikawal ke dalam struktur kristal. Di mana dua kawasan berlainan doped wujud dalam kristal yang sama, persimpangan semikonduktor dibuat. Tingkah laku pembawa caj yang termasuk elektron, ion dan lubang elektron di simpang ini adalah asas dioda, transistor dan semua elektronik moden.
Peranti semikonduktor boleh memaparkan pelbagai ciri berguna seperti lulus semasa lebih mudah dalam satu arah berbanding yang lain, menunjukkan ketahanan berubah-ubah, dan kepekaan terhadap cahaya atau haba. Oleh kerana sifat-sifat elektrik bahan semikonduktor boleh diubahsuai oleh doping, atau dengan penggunaan medan elektrik atau cahaya, peranti yang dibuat daripada semikonduktor boleh digunakan untuk penguatan, penukaran, dan penukaran tenaga.
Kekonduksian silikon meningkat dengan menambah sedikit pentavalen (antimoni, fosforus, atau arsenik) atau trivalen (boron, gallium, indium) atom (~ bahagian dalam 10). Proses ini dikenali sebagai doping dan semikonduktor yang dihasilkan dikenali sebagai semikonduktor doped atau ekstrinsik.
Pemahaman moden tentang sifat semikonduktor bergantung kepada fizik kuantum untuk menjelaskan pergerakan pembawa caj dalam kekisi kristal. Doping sangat meningkatkan bilangan pembawa caj dalam kristal. Apabila sebuah semikonduktor yang mempunyai doped mengandungi kebanyakan lubang bebas ia dipanggil "p-jenis", dan apabila ia mengandungi kebanyakan elektron bebas ia dikenali sebagai "n-jenis". Bahan-bahan semikonduktor yang digunakan dalam peranti elektronik dihidupkan di bawah keadaan yang tepat untuk mengawal kepekatan dan kawasan dopan p-dan n-jenis. Satu kristal semikonduktor tunggal boleh mempunyai banyak kawasan p- dan n-jenis; persimpangan p-n di antara kawasan ini bertanggungjawab untuk kelakuan elektronik yang berguna.
Walaupun beberapa unsur tulen dan sebatian banyak memaparkan sifat semikonduktor, silikon, germanium, dan sebatian gallium adalah yang paling banyak digunakan dalam alat elektronik. Unsur-unsur berhampiran dengan apa yang disebut "tangga metaloid", di mana metaloid terletak pada jadual berkala, biasanya digunakan sebagai semikonduktor.
Beberapa sifat bahan semikonduktor diperhatikan sepanjang pertengahan abad ke-19 dan pertama abad ke-20. Penggunaan praktik pertama bagi semikonduktor dalam bidang elektronik adalah perkembangan 1904 pengesan kucing-kumis, diod semikonduktor primitif yang digunakan secara meluas dalam penerima radio awal. Perkembangan fizik kuantum seterusnya membolehkan pembangunan transistor pada tahun 1947 dan litar bersepadu pada tahun 1958.
Dalam bahasa Inggeris, ia adalah semikonduktor. Istilah umum untuk pepejal yang kekonduksian elektrik pada suhu bilik mempunyai nilai perantaraan (sekitar 10 (- /) 1 (0 /) hingga 10 3 Ω (- /) 1 · cm (- /) 1 ) antara konduktor dan penebat . Walaupun kekonduksian elektrik logam berkurangan dengan peningkatan suhu, kekonduksian elektrik semikonduktor adalah 0 pada tahap mutlak 0 dan meningkat dengan pantas dengan peningkatan suhu. Dalam semikonduktor intrinsik seperti germanium dan silikon, sebahagian daripada elektron yang terlibat dalam ikatan kovalen terlepas oleh tenaga haba untuk menjadi elektron bebas, selepas mana lubang kekal dan kedua-duanya dipindahkan oleh medan elektrik untuk menghasilkan konduksi elektrik. Apabila suhu meningkat, kekonduksian elektrik bertambah kerana tenaga haba meningkat dan elektron melarikan diri meningkat. Apabila semikonduktor intrinsik dihidupkan dengan jumlah kekotoran surih, ia dipanggil semikonduktor pencemaran. Apabila boron atau galium trivalen (dipanggil penerima) ditambah, elektron ikatan kovalen kekurangan untuk menghasilkan lubang (semikonduktor p-jenis), pentavalen Apabila arsenik atau antimoni (penderma) ditambah, elektron menjadi elektron yang berlebihan dan bebas dihasilkan (n -type semikonduktor). Oleh kerana pergerakan elektron bebas dan lubang dalam semikonduktor boleh dikawal oleh medan elektrik, ia boleh digunakan dengan cara yang sama seperti tiub vakum, dan kerana ia tidak memerlukan katod panas dan vakum, ia mempunyai banyak kelebihan seperti kekompakan dan ketahanan, Ia digunakan secara meluas untuk bahagian elektronik seperti dioda dan transistor dan bukan tiub vakum. Semikonduktor yang menyerap tenaga cahaya dan menghasilkan elektron dan lubang digunakan untuk sel-sel fotovoltaik dan sel suria . → persimpangan pn / IC / LSI
→ Item berkaitan n-jenis semikonduktor | pembawa | silikon (silikon) | elektron percuma | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | konduktor | keramik khas | doping | Perjanjian semikonduktor Jepun-AS | | karbon baru | pencemaran berteknologi tinggi | cahaya pemancar diod | litar bersepadu semikonduktor | semikonduktor p-jenis | nonconductor | sebatian klorin organik | semikonduktor organik