Нь хагас дамжуулагч гэж юу вэ? эсэргүүцэл хагас дамжуулагч

нь хагас дамжуулагч материал гэж юу вэ? түүний онцлог нь юу вэ? хагас дамжуулагч физик гэж юу вэ? Тэд барьсан байна уу? хагас дамжуулагч нь дамжуулах гэж юу вэ? Тэд эзэмших физик шинж чанарууд нь юу вэ?

хагас дамжуулагч гэж нэрлэдэг гэж юу вэ?

Энэ нь металл шиг, маш сайн цахилгаан явуулж байхгүй бол материалыг талст хэлнэ. Гэсэн хэдий ч энэ тоо Тусгаарлагч нь илүү сайн байдаг. Эдгээр шинж чанар нь гар тээвэрлэгчдийн тоо улмаас байна. Хэрэв бид үзэж, ер нь тэнд бөөм хүчтэй хавсралт байдаг. Гэсэн хэдий ч, удирдаач хэд хэдэн атомын гүйцэтгэгддэг байх үед, жишээ нь, сурьма, электроны нь илүүдэл байна, энэ байр суурь засаж болно. индий ашиглаж байх үед нь эерэг цэнэг бүхий элементүүдийг бэлтгэсэн. тусгай хэрэгсэл, сайжруулах болно блок, эсвэл зөвхөн нэг чиглэлд нь гүйдэл дамжуулах - Эдгээр бүх шинж өргөн транзистор ашиглаж байна. Бид NPN төрлийн элементийг авч үзвэл, энэ нь нэлээд ажиглагдаж болно сул дохио, дамжуулах, ялангуяа чухал үүрэг бэхжүүлдэг.

Зураг төсөл боловсруулах боломжууд цахилгаан, хагас дамжуулагчийг байна

Үндсэн чөлөөт электроны маш их байна. Тэд бараг байсан Тусгаарлагч байх. Хагас дамжуулагч, мөн чөлөөт электроны тодорхой хэмжээний агуулж байдаг бөгөөд эерэг цэнэг, ангижирсан мөхлөг хүлээн авахад бэлэн байгаа нь дамжуулдаг. Тэгээд хамгийн гол нь - тэд бүгд хийсэн нь цахилгаан гүйдэл. Өмнө нь үзэж NPN төрөл транзистор - боломжгүй биш, нэг хагас дамжуулагч элемент. Тиймээс илүү PnP биш, транзистор болон диод байна.

Бид өнгөрсөн богино тухай ярих бол энэ нь зөвхөн нэг чиглэлд дохио дамжуулах болно нэгэн элемент юм. Мөн диод ДС АС хөрвүүлж болно. Энэ өөрчлөлтийн механизм гэж юу вэ? Яагаад энэ нь зөвхөн нэг чиглэлд хөдөлдөг? Ямар нэгэн одоогийн, электрон болон дутагдал байж болно, эсвэл цацах, эсвэл урагш явах юм хаана. Эхний тохиолдолд улмаас нэмэгдсэн зайн тэжээлийн хангамж хагас дамжуулагч нь дамжуулах талын юм тасалдаж байгаа тул зөвхөн нэг чиглэлд тээгч сөрөг хүчдэл дамжуулсан байна, жишээ нь. Учир нь одоогийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд ойрхон байна л дамжих болно. Мөн энэ боломжтой юм л бол нэг талаас одоогийн хангамж. Эдгээр нь хагас дамжуулагч төрөл байдаг бөгөөд одоогоор ашиглаж байгаа юм.

хамтлаг бүтэц

электроны энергийн түвшинг дүүргэх үед bandgap болзошгүй муж тусгаарлагдсан байна гэсэн холбоотой дамжуулагчийн цахилгаан, оптик шинж. Түүний онцлог нь юу вэ? баримт ямар ч bandgap эрчим хүчний түвшин байдаг юм. хольц, бүтцийн гэмтэл нь энэ нь өөрчилж болно. Дээд бүрэн хамтлаг валентын гэж нэрлэдэг. тогтоол, гэхдээ хоосон, дараа нь. Энэ нь явуулах хамтлаг гэж нэрлэдэг. хагас дамжуулагч нь физик - нь маш сонирхолтой сэдэв, мөн зүйлийн хүрээнд сайн хамрагдсан байна.

электроны улсын

Энэ нь зөвшөөрсөн хамтлагийн тоо, хагас эрч зэрэг ойлголтуудыг ашигладаг. бүтэц Эхний тархалтын тодорхойлогдоно. Тэрээр үүн дээр quasimomentum эрчим хүчний хараат нөлөөлдөг гэж хэлсэн байна. Тиймээс валентын хамтлаг бүрэн электроны (а хагас дамжуулагч дахь төлбөр хийх) нь дүүрэн бол бид ямар ч анхан шатны excitations байдаг гэдгийг хэлж байна. өнгөрөх, эсвэл нүх - зарим нэг шалтгааны улмаас, хэсгүүд биш бол, энэ нь эерэг цэнэгтэй quasiparticle байна гэсэн үг юм. Тэд валентын хамтлагийн хагас дамжуулагч дахь цэнэг тээгч байдаг.

доройтох бүс

Ердийн удирдаач нь валентын хамтлаг зургаа дахин доройтох юм. Энэ нь эргэх-тойрог харилцан оруулахгүй байгаа ба зөвхөн болор эрч тэг байх үед. Энэ нь Давхар болон дерев доройтох хамтлагийн хувьд ижил нөхцөлд цав болно. Тэдний хооронд эрчим хүчний зай эргэх-тойрог хуваах эрчим хүч гэж нэрлэдэг.

хагас дамжуулагч хольц болон доголдлыг

Тэд цахилгаан идэвхгүй эсвэл идэвхтэй байж болно. Эхний ашиглан та хагас дамжуулагч эерэг буюу сөрөг цэнэг, валентын хамтлаг нь нүх, эсвэл явуулах хамтлагийн дахь электроны бий нөхөж болно олж авах боломжийг олгодог. Идэвхигүй хольц саармаг байдаг бөгөөд тэдгээр нь электрон шинж харьцангуй бага нөлөө үзүүлж байна. Түүнээс гадна, энэ нь ихэвчлэн чухал ач холбогдолтой байж болох нь цэнэг дамжуулах үйл ажиллагаанд оролцох атом байх валентын болон бүтэц юм болор сүлжээ.

хольц төрөл, хэмжээнээс хамаарч өөрчлөгдөж, нүх ба электроны тоо хоёрын харьцаа болно. Тийм учраас хагас дамжуулагч материал үргэлж анхааралтай хүссэн үр дүнд хүрэхийн тулд сонгосон байх ёстой. Энэ тооцоо нь олон тооны болон дараа нь туршилт аас өмнө байна. Хамгийн ихэнх нь тээгч гэж нэрлэдэг хэсгүүд, цөөнх юм.

хагас дамжуулагч төхөөрөмж рүү хольц Dosed танилцуулга хүссэн шинж чанарыг олж авах боломжийг олгодог. Хагас дамжуулагч доголдлыг ч идэвхгүй, эсвэл идэвхтэй цахилгаан нөхцөл байж болно. энд чухал нь мушгих, завсрын атомын болон ажлын байрны байна. Шингэн ба noncrystalline дамжуулагч өөрөөр талст илүү бохирдлыг урвалд орно. Хатуу бүтэц байхгүй нь эцэстээ өөр валентын олж авсан ямар атомын шилжсэн нь үр дүн байдаг. Энэ нь хамт анх тэдний харилцааг imbues байсан нэг өөр байх болно. Atom өгөх, эсвэл электрон хавсаргах ашиггүй болж байна. Ийм тохиолдолд энэ нь идэвхгүй болон, тиймийн тул, бузар хагас дамжуулагч дутагдал их боломж бий болж байна. Энэ нь жишээ нь, х-н уулзвар допингийн дамжуулан дамжуулах төрлийг өөрчлөх явдал мөн бий болгох, боломжгүй юм гэдгийг хүргэж байна.

Зарим нь аморф хагас дамжуулагч допингийн нөлөөн дор тэдний цахим шинж чанарыг өөрчилж болно. Гэхдээ энэ талст тулд илүү их бага хэмжээгээр тэднийг үздэг. аморф элементүүдийг допингийн нь мэдрэмжийн боловсруулж сайжруулж болно. Эцэст нь, энэ нь улмаас урт, хүнд ажил бузар хагас дамжуулагч нь гэсэн хэдий ч сайн, үр ашигтай шинж чанар нь хэд хэдэн танилцуулж байна гэдгийг дурьдах нь зүйтэй.

хагас дамжуулагч дахь электроны Статистик

нь байхгүй үед термодинамик тэнцвэрт, нүх ба электроны тоо хамтлаг бүтэц параметрүүдийг температур, цахилгаан идэвхтэй хольц агууламж гагцхүү тодорхойлно. харьцаа тооцож байгаа үед энэ нь тоосонцор нь зарим (хүлээн авагч, эсвэл хандивлагч түвшин) явуулах хамтлагт байх болно гэж үзэж байна. харгалзан баримтыг нь бас авсан хэсэг тархалтыг нутаг дэвсгэрийг орхиж болно гэсэн бөгөөд энэ нь цоорхойг тэнд бий болж байна.

дамжуулах

хагас дамжуулагч онд хураамж тээвэрлэгчдийн талаар гадна электрон гүйцэтгэх, ионууд болно. Гэвч ихэнх тохиолдолд өөрийн цахилгаан дамжуулах нь маш бага. зөвхөн ионы superprovodniki алдааны шалтгаан болдог. хагас дамжуулагч гурван гол электрон дамжуулах механизм нь:

1. гол бүс. Энэ тохиолдолд улмаас зөвшөөрөгдсөн бүсэд өөрийн эрчим хүчний өөрчлөлт хөдөлгөөнөөр электронууд.
2. орон нутгийн орнуудын тээврийн Үсрэх.
3. Polaron.

exciton

нүх ба электрон хүлэгдсэн байдлыг бий болно. Энэ нь Wannier-Мотт гэж нэрлэдэг. Энэ тохиолдолд фотонуудыг эрчим хүч, нь шингээх зах харгалзана угсарсан тогтоолын цар дээр унасан байна. Хангалттай нь гэрлийн эрчим хагас дамжуулагч дахь excitons ихээхэн хэмжээний бий болно. Тэдний агууламж өтгөрүүлэх, хэлбэр электрон нүх шингэн нэмэгдэх нь.

хагас дамжуулагч гадаргуу

Эдгээр үгс нь хэд хэдэн атомын давхаргууд, төхөөрөмжийн хилийн ойролцоо байрладаг харуулж байна. Бөөнөөр нь өөр гадаргын шинж. Эдгээр давхаргууд байгаа нь болор translational тэгш эвдсэн. Энэ нь гэж нэрлэгддэг гадаргуу нь улс орнуудын болон polaritons хүргэдэг. Хожмын Үеийн сэдвийг боловсруулах, хэлэх илүү их, ээрэх болон долгионд давалгааны тухай байх ёстой. молекул буюу атомын орчноос шингэсэн байна гадна бичил гадаргууг давхарга нуугдаж түүний химийн үйл ажиллагаа юм. Тэд мөн хэд хэдэн атомын давхаргууд шинж чанарыг тодорхойлно. Аз болоход, хэт өндөр вакуум технологи бий болгох, нь хагас дамжуулагч бүрэлдэхүүн хэсэг байна, олж авах, хэдэн цаг, цэвэр гадаргуу, эерэг бүтээгдэхүүний чанарт нөлөөлөх нь хангах боломжийг олгодог.

Хагас дамжуулагч. Температурт тэсвэртэй нөлөөлдөг

металл нэмэгдэж температур, болон тэдний эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг хэрэгтэй. хагас дамжуулагч нь, эсрэгээр нь үнэн юм - ижил нөхцөлд, энэ сонголт нь буурна. Энд цэг нь ямар ч материал (энэ шинж эсэргүүцэл урвуу хамааралтай) -д цахилгаан дамжуулах цахилгаан салбарт хөдөлгөөний хурд, төлбөр одоогийн тээгч байгаа эсэхээс хамаарна гэсэн бөгөөд, материалын нэгж эзлэхүүн дэх тэдний тоо.

температур, улмаар дулаан дамжилтын нэмэгдүүлэх, тоосонцор концентрацийг нэмэгдүүлж, эсэргүүцэл буурах зэрэг хагас дамжуулагч элементүүд нь нэмэгдүүлдэг. Та энгийн багц залуу физикч, шаардлагатай материалыг байлцуулан энэ шалгаж болно - цахиур буюу германий, мөн авч, нэг хагас дамжуулагч тэднийг хийж болно. температурын өсөлт нь тэдний эсэргүүцлийг багасгах болно. Энэ шалгахын тулд, та бүх өөрчлөлтийг харах болно хэмжих хэрэгслийн дээр нөөцлөх хэрэгтэй. Энэ нь ерөнхийдөө жишээ юм. -ийн тусгай embodiments нь хоёр авч үзье.

Эсэргүүцэл болон цахилгаан иончлолын

Энэ нь маш нарийн саад микрометр ойролцоогоор нэг зуун хангадаг дамжин электроны доорх хонгилын холбоотой юм. Энэ нь эрчим хүчний хамтлаг ирмэг хоёрын хооронд байрладаг. Эрчим хүчний хамтлагууд зөвхөн хүчтэй цахилгаан талбайн нөлөөн дор явагддаг гулзайлтын үед түүний дүр төрх л боломжтой юм. Нэгэнт хонгилоор (энэ нь квант механик нөлөө юм) тохиолддог, электронууд болзошгүй саад нарийн дамжин өнгөрөх, мөн энэ нь тэдний эрчим хүч өөрчилж болохгүй вэ. дамжуулалт болон валентын: Энэ хураамж тээвэрлэгчдийн агууламж нэмэгдэж, хоёр бүсэд орно. үйл явц нь цахилгаан иончлолын хөгжүүлэх юм бол, хагас дамжуулагч туннель нь задаргаа байж болно. Энэ үйл явцын үед энэ нь хагас дамжуулагч эсэргүүцлийг өөрчилж болно. Энэ нь эргэх, мөн тун удахгүй цахилгаан орон унтраасан байна гэж бүх үйл явц нь сэргээсэн байгаа юм.

Эсэргүүцэл ба нөлөө иончлолын

Энэ тохиолдолд, цооног, электронууд атомын иончлолын болон covalent бонд (анхдагч, эсвэл бузар атомын) нэг урагдал хувь нэмрээ оруулах утгууд нь хүчтэй цахилгаан салбарт нөлөөн дор үнэгүй замыг туршиж хүртэл хурдассан байна. Нөлөөллийн иончлолын нуранги шиг тохиолддог бөгөөд энэ нь үржүүлэн цэнэг тээгч нуранги. Тиймээс шинээр бий нүх, электрон, цахилгаан гүйдэл нэмэгдүүлсэн. эцсийн үр дүнд өнөөгийн үнэ цэнэ нөлөө иончлолын, электрон нүх хос хураамж тээвэрлэгч зам сегментийн нэг дээр үүсдэг тоо нь коэффициентээр үржүүлнэ. Энэ үйл явцын хөгжлийн эцэст нь хагас дамжуулагч нуранги задаргааг хүргэж байна. хагас дамжуулагч эсэргүүцэл мөн туннель задаргаа, буцаад тохиолдолд байдлаар өөрчлөгдөж байгаа ч.

практикт хагас дамжуулагч ашиглах

Эдгээр элементүүд нь тодорхой ач холбогдол нь компьютерийн технологийн тэмдэглэх нь зүйтэй. Бараг л ямар ч эргэлзээгүй та бие даан ашиглах нь субьектийг өсгөх хүсэл үгүй бол, хагас дамжуулагч гэж юу болох асуудлыг сонирхож байж болохгүй гэж. Энэ нь хагас дамжуулагч ч орчин үеийн хөргөгч, телевиз багц, компьютерийн дэлгэц ажлыг төсөөлөхийн аргагүй юм. Нарийвчилсан автомашины инженерийн тэдэнд юу ч хийж чадахгүй байна, мөн. Мөн агаарын болон сансрын технологийн ашиглаж байна. Тэд ямар чухал, ямар хагас дамжуулагч ойлгож байна уу? Мэдээж хэрэг, бид өөрсдийн соёл иргэншлийн цорын ганц чухал элемент гэж хэлж чадахгүй, харин ч тэднийг үнэ цэнэтэй биш юм дутуу.

илүү улмаас болон хүчин зүйлүүд хэд хэдэн практикт хагас дамжуулагч ашиглах, аль нь тэд хийсэн байна материалын өргөн тархсан, мөн боловсруулах, хүссэн үр дүнг олж авах хялбар, электрон тоног төхөөрөмж дээр ажиллаж байсан эрдэмтдийн сонголт хийх бусад техникийн шинж тэдний дунд, тэднийг зогсоосон.

дүгнэлт

Бид ажил хэрхэн ямар хагас дамжуулагч, нарийвчлан шалгаж байна. Тэдний эсэргүүцэл үндэс цогц физик, химийн үйл явц тавив. Мөн та дугаар зүйлд заасан бүрэн ойлгох шиг баримт өгч чадахгүй байна гэж анзаарсан болно гэсэн ийм хагас дамжуулагч, шинжлэх ухаан ч эцэст нь тэдний ажлын онцлогийг судалж чадахгүй байна гэсэн энгийн шалтгаанаар. Гэхдээ бид тэдгээрийн үндсэн шинж чанар, шинж чанар, бидэнд тэднийг практикт тавих боломжийг мэднэ. Тиймийн тул, та болгоомжтой байж, тэдэнтэй хамт турших материал, хагас дамжуулагч хайх боломжтой. Хэн мэдэх, магадгүй та их судлаач мэдрэхгүй?!