> Νέα > Νέα του κλάδου

Τα κύρια χαρακτηριστικά των ημιαγωγών.

2022-06-06

Τα πέντε κύρια χαρακτηριστικά των ημιαγωγών: χαρακτηριστικά ειδικής αντίστασης, χαρακτηριστικά αγωγιμότητας, φωτοηλεκτρικά χαρακτηριστικά, χαρακτηριστικά θερμοκρασίας αρνητικής ειδικής αντίστασης, χαρακτηριστικά ανόρθωσης.

Στους ημιαγωγούς που σχηματίζουν μια κρυσταλλική δομή, συγκεκριμένα στοιχεία ακαθαρσίας προστίθενται τεχνητά και η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι ελεγχόμενη.

Υπό τις συνθήκες φωτός και θερμικής ακτινοβολίας, η ηλεκτρική του αγωγιμότητα αλλάζει σημαντικά.

Πλέγμα: Τα άτομα σε έναν κρύσταλλο σχηματίζουν ένα τακτοποιημένο πλέγμα στο χώρο, που ονομάζεται πλέγμα.

Δομή ομοιοπολικού δεσμού: Ένα ζεύγος εξώτατων ηλεκτρονίων (δηλαδή ηλεκτρονίων σθένους) δύο γειτονικών ατόμων όχι μόνο κινούνται γύρω από τους πυρήνες τους, αλλά εμφανίζονται και στις τροχιές στις οποίες ανήκουν τα γειτονικά άτομα, γίνονται κοινά ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας ομοιοπολικό δεσμό. κλειδί.

Σχηματισμός ελεύθερων ηλεκτρονίων: Σε θερμοκρασία δωματίου, ένας μικρός αριθμός ηλεκτρονίων σθένους αποκτούν αρκετή ενέργεια λόγω της θερμικής κίνησης για να απελευθερωθούν από τους ομοιοπολικούς δεσμούς και να γίνουν ελεύθερα ηλεκτρόνια.

Τρύπες: τα ηλεκτρόνια σθένους απελευθερώνονται από τους ομοιοπολικούς δεσμούς και γίνονται ελεύθερα ηλεκτρόνια, αφήνοντας ένα κενό που ονομάζεται οπές.

Ρεύμα ηλεκτρονίων: Κάτω από τη δράση ενός εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια κινούνται κατευθυντικά για να σχηματίσουν ένα ηλεκτρονικό ρεύμα.

Ρεύμα οπής: Τα ηλεκτρόνια σθένους γεμίζουν τις οπές προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση (δηλαδή, οι οπές κινούνται επίσης προς μια κατεύθυνση) για να σχηματίσουν ένα ρεύμα οπής.

Εγγενές ρεύμα ημιαγωγών: ρεύμα ηλεκτρονίων + ρεύμα οπής. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια και οι οπές έχουν διαφορετικές πολικότητες φορτίου και κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις.

Φορείς: Τα σωματίδια που φέρουν φορτία ονομάζονται φορείς.

Τα χαρακτηριστικά του ηλεκτρικού ρεύματος του αγωγού: Ο αγωγός άγει ηλεκτρισμό με έναν μόνο τύπο φορέα, δηλαδή την ελεύθερη αγωγή ηλεκτρονίων.

Ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των εγγενών ημιαγωγών: Οι εγγενείς ημιαγωγοί έχουν δύο τύπους φορέων, δηλαδή ελεύθερα ηλεκτρόνια και οπές συμμετέχουν και οι δύο στην αγωγιμότητα.

Εσωτερική διέγερση: Το φαινόμενο κατά το οποίο οι ημιαγωγοί δημιουργούν ελεύθερα ηλεκτρόνια και οπές υπό θερμική διέγερση ονομάζεται ενδογενής διέγερση.

Ανασυνδυασμός: Εάν τα ελεύθερα ηλεκτρόνια συναντηθούν με οπές στη διαδικασία της κίνησης, θα γεμίσουν τις οπές και θα εξαφανίσουν τα δύο ταυτόχρονα. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ανασυνδυασμός.

Δυναμική ισορροπία: Σε μια ορισμένη θερμοκρασία, ο αριθμός των ζευγών ελεύθερων ηλεκτρονίων και οπών που δημιουργούνται από την εγγενή διέγερση είναι ίσος με τον αριθμό των ελεύθερων ζευγών ηλεκτρονίων και οπών που ανασυνδυάζονται για να επιτευχθεί δυναμική ισορροπία.

Η σχέση μεταξύ της συγκέντρωσης των φορέων και της θερμοκρασίας: η θερμοκρασία είναι σταθερή, η συγκέντρωση των φορέων στον εγγενή ημιαγωγό είναι σταθερή και οι συγκεντρώσεις των ελεύθερων ηλεκτρονίων και των οπών είναι ίσες. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, η θερμική κίνηση εντείνεται, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια που απελευθερώνονται από τον ομοιοπολικό δεσμό αυξάνονται, οι οπές αυξάνονται επίσης (δηλαδή, η συγκέντρωση των φορέων αυξάνεται) και η ηλεκτρική αγωγιμότητα αυξάνεται. όταν η θερμοκρασία μειώνεται, ο φορέας Καθώς η συγκέντρωση μειώνεται, η ηλεκτρική αγωγιμότητα επιδεινώνεται.

Προηγούμενος:Εισαγωγή στην ταξινόμηση των αντιστάσεων.

Επόμενο:χαρακτηριστικά των τρανζίστορ.