semiconductor

english semiconductor

buod

  • isang konduktor na gawa sa semiconducting na materyal
  • isang sangkap bilang germanyum o silikon na ang koryenteng kondaktibiti ay intermediate sa pagitan ng isang metal at isang insulator; ang koryente nito ay nagdaragdag sa temperatura at sa pagkakaroon ng mga impurities

Pangkalahatang-ideya

Ang isang materyal na semiconductor ay may halaga ng kuryente na bumabagsak sa pagitan ng isang konduktor - tulad ng tanso, ginto atbp - at isang insulator, tulad ng salamin. Ang kanilang pagtutol ay bumababa habang ang kanilang pagtaas ng temperatura, na pag-uugali ng kabaligtaran sa isang metal. Ang kanilang mga katangian ng pagsasagawa ay maaaring mabago sa mga kapaki-pakinabang na paraan ng sinadya, kontroladong pagpapakilala ng mga impurities ("doping") sa istrakturang kristal. Kung saan ang dalawang magkakaibang rehiyon na doped ay umiiral sa parehong kristal, isang junction ng semiconductor ang nilikha. Ang pag-uugali ng carrier ng singil na kasama ang mga elektron, mga ion at mga butil ng elektron sa mga junctions na ito ay ang batayan ng diodes, transistors at lahat ng modernong electronics.
Ang mga aparato ng semiconductor ay maaaring magpakita ng isang hanay ng mga kapaki-pakinabang na katangian tulad ng pagpasa ng kasalukuyang mas madali sa isang direksyon kaysa sa iba pang, nagpapakita ng pagtutol ng variable, at sensitivity sa liwanag o init. Dahil ang mga katangian ng kuryente ng isang materyal na semiconductor ay maaaring mabago sa pamamagitan ng doping, o sa pamamagitan ng paggamit ng mga electrical field o liwanag, ang mga aparato na ginawa mula sa semiconductors ay maaaring gamitin para sa paglaki, paglipat, at conversion ng enerhiya.
Ang kondaktibiti ng silikon ay nadagdagan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang maliit na halaga ng pentavalent (antimony, phosphorus, o arsenic) o trivalent (boron, gallium, indium) atoms (~ bahagi sa 10). Ang prosesong ito ay kilala bilang doping at ang mga nagresultang semiconductors ay kilala bilang doped o extrinsic semiconductors.
Ang modernong pag-unawa sa mga katangian ng isang semiconductor ay umaasa sa quantum physics upang ipaliwanag ang kilusan ng mga carrier ng bayad sa isang kristal na sala-sala. Ang doping ay lubhang pinatataas ang bilang ng mga carrier ng singil sa loob ng kristal. Kapag ang isang doped semiconductor ay naglalaman ng mga libreng butas na tinatawag itong "p-type", at kapag naglalaman ito ng halos libreng mga elektron, ito ay tinatawag na "n-type". Ang mga materyales ng semiconductor na ginagamit sa mga elektronikong aparato ay doped sa ilalim ng tumpak na mga kondisyon upang makontrol ang konsentrasyon at rehiyon ng p-at n-type dopant. Ang isang solong kristal semiconductor ay maaaring magkaroon ng maraming mga rehiyon ng p- at n-uri; ang p-n junctions sa pagitan ng mga rehiyon na ito ay responsable para sa kapaki-pakinabang na electronic na pag-uugali.
Kahit na ang ilang mga dalisay na elemento at maraming mga compound na nagpapakita ng mga katangian ng semiconductor, silikon, germanium, at compounds ng galyum ay ang pinaka malawak na ginagamit sa mga elektronikong aparato. Ang mga elemento na malapit sa tinatawag na "metalloid staircase", kung saan matatagpuan ang metalloids sa periodic table, ay kadalasang ginagamit bilang semiconductors.
Ang ilan sa mga katangian ng mga materyales ng semiconductor ay sinusunod sa buong kalagitnaan ng ika-19 at unang mga dekada ng ika-20 siglo. Ang unang praktikal na aplikasyon ng semiconductors sa elektronika ay ang 1904 na pag-unlad ng cat's-whisker detector, isang primitive semiconductor diode na malawakang ginagamit sa mga unang radio receiver. Ang mga pagpapaunlad sa physics ng quantum ay nagpapahintulot sa pagpapaunlad ng transistor noong 1947 at ang pinagsamang circuit noong 1958.
Sa wikang Ingles ito ay semiconductor. Ang pangkalahatang termino para sa mga solido na ang koryenteng kondaktibiti sa temperatura ng kuwarto ay may isang intermediate na halaga (tungkol sa 10 (- /) 1 (0 /) hanggang 10 3 Ω (- /) 1 · cm (- /) 1 ) sa pagitan ng konduktor at isang insulator . Habang ang koryenteng kondaktibiti ng metal ay bumababa sa pagtaas ng temperatura, ang koryenteng kondaktibiti ng semiconductor ay 0 sa absolute 0 degrees at mabilis na nagtataas ng pagtaas ng temperatura. Sa mga intrinsic semiconductors tulad ng germanyum at silikon, ang isang bahagi ng mga electron na kasangkot sa covalent bono ay lumiliko sa pamamagitan ng thermal energy upang maging libreng mga elektron, pagkatapos na ang mga butas ay mananatiling at kapwa ay inililipat ng electric field upang makabuo ng pagpapadaloy ng kuryente. Kapag ang temperatura ay tumataas, ang pagtaas ng koryente ay tataas dahil ang pagtaas ng enerhiya sa init at ang mga electron ay makatakas sa pagtaas. Kapag ang isang tunay na semiconductor ay doped na may isang bakas na halaga ng mga impurities, ito ay tinatawag na isang impurities semiconductor. Kapag ang trivalent boron o gallium (tinatawag na acceptor) ay idinagdag, ang mga electron ng covalent bond ay kulang upang makabuo ng mga butas (p-uri semikondaktor), pentavalent Kapag ang arsenic o antimony (donor) ay idinagdag, ang mga elektron ay nagiging labis at libreng mga elektron ay nalikha (n -type semiconductor). Dahil ang paggalaw ng mga libreng elektron at mga butas sa isang semiconductor ay maaaring kontrolado ng isang electric field, maaari itong magamit sa parehong paraan tulad ng isang vacuum tube, at dahil hindi ito nangangailangan ng mainit na katod at vacuum, ito ay may maraming mga pakinabang tulad ng kahigkis at tibay, malawak itong inilalapat sa mga elektronikong bahagi tulad ng diodes at transistors sa halip na vacuum tubes. Ang mga semiconductor na sumipsip ng ilaw na enerhiya at gumagawa ng mga electron at butas ay ginagamit para sa photovoltaic cells at solar cells . → pn kantong / IC / LSI
→ Kaugnay na mga item n-uri semiconductor | carrier | silikon (silikon) | libreng elektron | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | conductors | mga espesyal na keramika | doping | Japan-US semiconducting agreement | bagong carbon | high-tech polusyon | light emitting diode | semiconductor integrated circuit | p-type semiconductor | nonconductor | organikong klorong tambalan | organic semiconductor