Ki sa ki se Semiconductor intrinsèques ak ekstrèm Semiconductor - Enèji Band & dopan?

Semiconductor, kòm non an sijere se yon kalite materyèl ki gen pwopriyete tou de kondiktè ak izolan. Yon materyèl semi-conducteurs mande pou yon sèten nivo nan vòltaj oswa chalè lage transpòtè li yo pou kondiksyon. Semiconductors sa yo klase kòm 'intrinsèques' ak 'èkstrinsèk' ki baze sou kantite transpòtè. Konpayi asirans lan intrinsèques se fòm nan pi nan semi-conducteurs ak yon nimewo egal a elektwon (transpòtè chaj negatif) ak twou (transpòtè chaj pozitif). Materyèl semi-conducteurs ki pi pwofondman itilize yo se Silisyòm (Si), Germanium (Ge), ak Gallium Arsenide (GaAs). Se pou nou etidye karakteristik sa yo ak konpòtman nan kalite sa yo nan semi-conducteurs. Semi-kondiktè ki pi souvan li te ye yo se Silisyòm (Si) ak Germanium (Ge). Konpòtman semi-conducteurs sou aplikasyon yon vòltaj sèten depann sou estrikti atomik li yo. Koki eksteryè Silisyòm ak Germanium gen kat elektwon chak. Estabilize youn ak lòt atòm ki tou pre yo fòme bon kovalan ki baze sou pataje elektwon valans yo. Lyezon sa a nan estrikti lasi kristal nan Silisyòm ilistre nan figi 1. Isit la li ka wè ke elektwon yo valans nan de Si atòm pè ansanm yo fòme yon Kovalan Bond. Figi 1. kovalan lyezon nan silisyòm atomAt tout lyezon kovalan yo ki estab e pa gen okenn transpòtè ki disponib pou kondiksyon. Isit la semi-conducteurs a intrinsèques konpòte li kòm yon izolan oswa ki pa kondiktè. Koulye a, si tanperati a anbyen vini tou pre tanperati chanm nan lyezon yo kovalan kòmanse kraze. Se konsa, elektwon yo soti nan koki a valans yo lage yo pran pati nan kondiksyon. Kòm plis kantite transpòtè yo lage pou kondiksyon semi-conducteurs a kòmanse konpòte li kòm yon materyèl kondwi. Dyagram bann enèji yo bay anba a eksplike tranzisyon transpòtè sa yo soti nan bann valans lan pou rive nan bann kondiksyon an. Se espas ki genyen ant de Gwoup Mizik yo rele espas sa a entèdi Figi 2 (a). Dyagram bann enèji Figi Figi 2 (b). Kondiksyon ak Valence elektwon bann nan yon semi-conducteurs Lè yon materyèl semi-conducteurs sibi chalè oswa aplike vòltaj kèk nan kosyon yo kovalan kraze, ki jenere elektwon gratis jan yo montre nan figi 2 (b). Sa yo elektwon gratis jwenn eksite ak jwenn enèji simonte espas sa a entèdi ak antre nan gwoup la kondiksyon soti nan bann la valans. Kòm elektwon an kite bann valens, li kite dèyè yon twou nan bann valens la. Nan yon semi-conducteurs intrinsèques toujou yon menm kantite elektwon ak twou yo pral kreye e pakonsekan li montre netralite elektrik. Tou de elektwon yo ak twou yo responsab pou kondiksyon kouran nan semi-conducteurs a intrinsèques.Ki sa ki se yon semi-conducteurs Extrinsic? Semiconductor a ekstèn se defini kòm materyèl la ak yon malpwòpte te ajoute oswa dopan semi-conducteurs. Dopan se pwosesis pou fè espre ajoute enpurte ogmante kantite transpòtè. Eleman malpwòpte yo itilize yo aple kòm dopan. Kòm kantite elektwon ak twou yo pi gran nan kondiktè ekstèn, li montre pi gwo konduktivite pase semiconductors intrinsèques yo. Baze sou dopan yo itilize semi-conducteurs ekstèn yo klase plis kòm 'N-type semi-conducteurs' ak 'P-type semiconductor'. N-type Semiconductors: N-type semi-conducteurs yo dopen ak enpavite pentavalan. Eleman pentavalent yo rele konsa paske yo gen 5 elektwon nan koki valens yo. Egzanp yo nan malpwòpte pentavalan yo se fosfò (P), asenik (Kòm), Antimony (Sb). Jan sa montre nan figi 3, atòm dopan an etabli lyezon kovalan lè li pataje kat elektwon valans li yo ak kat atòm Silisyòm vwazen. Elèktron nan senkyèm rete blesi mare nan nwayo a nan atòm dopan an. Trè mwens enèji ionizasyon oblije libere senkyèm elèktron pou li kite bann valans epi antre nan bann kondiksyon an. Enpurte pentavalent bay yon sèl elektwon siplemantè nan estrikti lasi a e pakonsekan yo rele li kòm enpurte Donatè a.Figi 3. N-tip semi-conducteurs ak donè impurityP-type Semiconductors:P-type semi-conducteurs yo doped ak semi-conducteurs trivalent la. Enpurte yo trivalent gen 3 elektwon nan koki valans yo. Egzanp enpurte trivalent yo genyen ladan yo Bore (B), Galyòm (G), Endyòm (An), Aliminyòm (Al). Jan sa reprezante nan figi 4 la, atòm dopan an etabli lyen kovalan ak sèlman twa atòm Silisyòm vwazen epi yo kreye yon twou oswa pòs vid nan kosyon ak katriyèm atòm Silisyòm lan. Twou a aji kòm yon konpayi asirans pozitif oswa espas pou elèktron la okipe. Se konsa, enpurte trivalent la bay yon pòs pozitif oswa twou ki ka fasilman aksepte elektwon e pakonsekan yo rele li yon enpurte Acceptor.  Figi 4. P-type semi-conducteurs ak aseptè impurityCarrier Konsantrasyon nan Semiconductor Intrinsèque konsantrasyon konpayi asirans lan defini kòm kantite elektwon pou chak volim inite nan gwoup la kondiksyon oswa kantite twou pou chak volim inite nan gwoup la valence. Akòz vòltaj la aplike, elèktron la kite gwoup valens la epi li kreye yon twou pozitif nan plas li. Elektwon sa a plis antre nan bann kondiksyon an e li patisipe nan kondiksyon aktyèl la. Nan yon semi-conducteurs intrinsèques, elektwon ki te pwodwi nan bann conduction egal a kantite twou nan bann valence a. Se poutèt sa konsantrasyon nan elèktron (n) ki egal a konsantrasyon nan twou (p) nan yon semi-conducteurs intrinsèques. Konsantrasyon konpayi asirans enteryè ka bay kòm: n_i = n = p Ki kote, n_i: konsantrasyon konpayi asirans intrinsè n: konsantrasyon elektwon-konpayi asirans p: twou - konsantrasyon transporteurs Konduktivite nan Semiconductor intrinsèque Kòm se semi-conducteurs a intrinsèques sibi chalè oswa vòltaj aplike elektwon yo vwayaje soti nan bann valans nan bann kondiksyon epi kite yon twou pozitif oswa pòs vid nan gwoup la valans. Ankò twou sa yo ranpli pa lòt elektwon tankou lyen plis kovalan yo kase. Se konsa, elektwon yo ak twou vwayaje nan direksyon opoze a ak semi-conducteurs a intrinsèques kòmanse fè. Konduktivite a ogmante lè yon kantite lyezon kovalan yo kase kidonk plis elektwon yo lage pou kondiksyon. Konduktivite nan yon semi-conducteurs intrinsèques eksprime an tèm de mobilite ak konsantrasyon nan transpòtè yo chaj. Ekspresyon pou konduktiviti nan yon semi-conducteurs intrinsèques yo bay eksprime tankou: semi-conducteurs n_i: konsantrasyon intrinsèques konpayi asirans μ_e: mobilite nan elektwon μ_h: mobilite nan twou Tanpri al gade lyen sa a konnen plis bagay sou Semiconductor Teyori MCQs

Kite yon mesaj 

mesaj Lis