Pusvadītāji

Matērija pastāv dažādās formās: cietās vielās, šķidrumos, gāzēs, plazmā utt. Mēs parasti saucam materiālus ar sliktu elektrovadītspēju, piemēram, ogles, intraokulāros kristālus, dzintaru, keramiku utt., Par izolatoriem. Metālus ar labu vadītspēju, piemēram, zeltu, sudrabu, varu, dzelzi, alvu, alumīniju utt., sauc par vadītājiem. Materiālu starp vadītāju un izolatoru var vienkārši saukt par pusvadītāju. Salīdzinot ar vadītājiem un izolatoriem, pusvadītāju materiālu atklājums bija jaunākais, un tikai 20. gadsimta 30. gados, kad tika pilnveidota materiālu attīrīšanas tehnoloģija, akadēmiskā aprindās pusvadītāju esamība tika patiesi atzīta.

 

 

Atklāts

1833. gadā Faradejs, elektronikas tēvs, britu zinātnieks, pirmais atklāja, ka sudraba sulfīda pretestība atšķiras no parasto metālu pretestības ar temperatūru, un kopumā metālu pretestība palielinās, paaugstinoties temperatūrai. bet Faradejs atklāja, ka sudraba sulfīda materiālu pretestība samazinās, paaugstinoties temperatūrai. Šis ir pirmais pusvadītāju fenomena atklājums

.

 

Klasifikācija un veiktspēja

 

Elementārie pusvadītāji.Elementārie pusvadītāji attiecas uz pusvadītājiem, kas sastāv no viena elementa, starp kuriem iepriekš tika pētīts silīcijs un selēns. Tas ir ciets materiāls ar pusvadītāju īpašībām, kas sastāv no vieniem un tiem pašiem elementiem, kas ir jutīgs pret izmaiņām, ko izraisa piemaisījumu pēdas un ārējie apstākļi. Pašlaik tikai silīcijam un germānijam ir laba veiktspēja un tie tiek plaši izmantoti, un selēns tiek izmantots elektroniskā apgaismojuma un optoelektronikas jomā. Silīciju izmanto pusvadītāju rūpniecībā, ko galvenokārt ietekmē silīcija dioksīds, kas var veidot masku uz ierīces izgatavošanas, kas var uzlabot pusvadītāju ierīču stabilitāti un veicina automatizētu rūpniecisko ražošanu. 0020-34694LINER, GDP, R2 OXIDEGECO,0020-34695LĪNES, KATODS, PILNA PLŪSMA, OKSĪDS, 0040-09001kameras korpuss, standarta 4-6",0040-09723- Unibody, Etch kamera,0040-02544Korpusa augšdaļa, DPS metāls,0040-04745Kameras korpuss Ultima HDp-cvd, 16-033932-006 collu displeja galviņa WELD,0010-00889 ASSY LIFTER DEGAS/ ORIENTER ar TC tiek izmantoti elementu pusvadītāju jomā.

 

Neorganiskie sintētiskie pusvadītāji.

Neorganiskās kompozīcijas galvenokārt sastāv no pusvadītāju materiāliem ar vienu elementu, protams, ir arī pusvadītāju materiāli, kas sastāv no dažādiem elementiem, galvenās pusvadītāju īpašības ir grupa I un V, VI, VII, II un IV, V, VI, III un V, VI, IV un IV, VI grupa; V un VI grupas, VI un VI grupu saistošie savienojumi, bet ietekmēja elementa īpašības un tā izgatavošanas veids, ne visi savienojumi var atbilst pusvadītāju materiālu prasībām. Šo pusvadītāju galvenokārt izmanto ātrgaitas ierīcēs, un InP ražotajiem tranzistoriem ir lielāks ātrums nekā citiem materiāliem, un tos galvenokārt izmanto optoelektroniskajās integrālajās shēmās un pretkodolradiācijas ierīcēs. Materiāliem ar augstu vadītspēju tos galvenokārt izmanto gaismas diodēs un citos aspektos.

 

Organiskie sintētiskie pusvadītāji.Organiskie savienojumi attiecas uz savienojumiem, kas satur oglekļa saites molekulā, un organiskie savienojumi un oglekļa saites ir perpendikulāri viens otram, un superpozīcija var veidot vadīšanas joslas, kuras var iekļūt enerģijas joslās ar ķīmisku pievienošanu, tādējādi var rasties vadītspēja, tādējādi veidojot organisko savienojumu pusvadītājus. Salīdzinot ar parastajiem pusvadītājiem, šim pusvadītājam ir zemas izmaksas, laba šķīdība un viegla materiālu apstrāde. Vadītspēju var kontrolēt, kontrolējot molekulas, un pielietojuma diapazons ir salīdzinoši plašs, galvenokārt tiek izmantots organiskajās plēvēs, organiskajā apgaismojumā utt.

 

 

Amorfie pusvadītāji. I

t sauc arī par amorfo pusvadītāju vai stikla pusvadītāju, kas pieder pie pusvadītāju materiālu klases. Amorfie pusvadītāji, tāpat kā citi amorfie materiāli, ir neliela attāluma sakārtotas un liela attāluma nesakārtotas struktūras. Tas galvenokārt veido amorfu silīciju, mainot atomu relatīvo stāvokli un mainot sākotnējo periodisko izvietojumu. Kristāliskos un amorfos stāvokļus galvenokārt izšķir pēc tā, vai atomu izvietojumam ir gara programma vai nav. Amorfo pusvadītāju veiktspēju ir grūti kontrolēt, un līdz ar tehnoloģiju izgudrošanu sāka izmantot amorfos pusvadītājus. Šis ražošanas process ir vienkāršs, galvenokārt tiek izmantots inženierzinātnēs, tam ir laba gaismas absorbcijas ietekme, un to galvenokārt izmanto saules baterijās un šķidro kristālu displejos.

 

 

Iekšējie pusvadītāji:Pusvadītājus, kas nesatur piemaisījumus un kuriem nav režģa defektu, sauc par iekšējiem pusvadītājiem. Ļoti zemās temperatūrās pusvadītāja valences josla ir pilna josla, pēc termiskās ierosināšanas daži valences joslas elektroni šķērsos aizliegto joslu tukšajā joslā ar lielāku enerģiju, un elektronu klātbūtne valences joslā kļūst vadītspējas josla, un elektrona trūkums valences joslā veido pozitīvi lādētu vakanci, ko sauc par caurumu. Caurumu vadītspēja nav faktiska kustība, bet gan līdzvērtība. Kad elektroni vada elektrību, vienāda lādiņa caurumi pārvietojas pretējā virzienā. Tie rada virziena kustību ārējā elektriskā lauka iedarbībā, veidojot makroskopiskas strāvas, kuras attiecīgi sauc par elektronu vadītspēju un caurumu vadītspēju. Šo hibrīda vadītspēju, kas veidojas elektronu-caurumu pāru ģenerēšanas dēļ, sauc par iekšējo vadītspēju. Vadīšanas joslā esošie elektroni iekrīt caurumos, un elektronu caurumu pāri pazūd, ko sauc par rekombināciju. Rekombinācijas laikā izdalītā enerģija kļūst par kristāla režģa elektromagnētisko starojumu (luminiscenci) vai termiskās vibrācijas enerģiju (siltuma ģenerēšanu). Noteiktā temperatūrā elektronu caurumu pāru ģenerēšana un rekombinācija pastāv vienlaikus un sasniedz dinamisku līdzsvaru, kurā pusvadītājam ir noteikts nesēja blīvums un līdz ar to noteikta pretestība. Paaugstinoties temperatūrai, tiks ģenerēti vairāk elektronu caurumu pāru, palielināsies nesēja blīvums un samazināsies pretestība. Tīriem pusvadītājiem bez režģa defektiem ir liela pretestība un tie netiek plaši izmantoti praksē.

 

 

Lietišķie lauki

 

Pusvadītājus izmanto integrālajās shēmās, plaša patēriņa elektronikā, sakaru sistēmās, fotoelementu enerģijas ražošanā, apgaismojuma lietojumos, lieljaudas jaudas pārveidošanā un citās jomās.

 

Fotoelementu lietojumi

 

Pusvadītāju materiālu foto ģenerētais voltu efekts ir saules bateriju darbības pamatprincips. Šajā posmā pusvadītāju materiālu fotoelementu izmantošana ir kļuvusi par aktuālu tēmu, un šobrīd tas ir visstraujāk augošais un vislabāk attīstītais tīrās enerģijas tirgus pasaulē. Saules bateriju galvenais materiāls ir pusvadītāju materiāli, un galvenais kritērijs, lai spriestu par saules bateriju priekšrocībām un trūkumiem, ir fotoelektriskās konversijas ātrums, jo augstāks ir fotoelektriskās konversijas ātrums, jo augstāka ir saules baterijas darba efektivitāte. Atkarībā no izmantotā pusvadītāju materiāla saules baterijas iedala kristāliskā silīcija saules baterijās, plānslāņa elementos un III-V saliktajos elementos.

 

 

Apgaismojuma lietojumprogrammas

 

LED ir pusvadītāju gaismas diode, kas būvēta uz pusvadītāju tranzistora, izmantojot LED tehnoloģiju, pusvadītāju gaismas avots ir maza izmēra, var sasniegt plakanu iepakojumu, zemu siltuma vērtību, strādājot, enerģijas taupīšanu un augstu efektivitāti, ilgu produkta kalpošanas laiku, ātru reakcijas ātrumu, un zaļā vides aizsardzība bez piesārņojuma, bet arī var tikt izstrādāta plānos un īsos izstrādājumos, kad tas iznāca, tas ir ātri popularizējies, kļuvis par jaunas paaudzes augstas kvalitātes apgaismojuma avotu, ir plaši izmantots mūsu dzīvē. Ir lietojumprogrammas, piemēram, luksofori, elektronisko izstrādājumu fona apgaismojums, pilsētas nakts ainavu gaismas avoti, iekštelpu apgaismojums un citas jomas.