Hvad er de fysisk-kemiske egenskaber af halvledere

? For at forstå hvordan halvledere arbejde kræver forståelse både kemi og fysik af halvledere. Halvledere er konstrueret på en omfattende kemisk procedure, og de ​​fungerer i henhold til fysiske principper. Den sædvanlige sondring mellem kemi og fysik er, at kemi indebærer, hvordan atomer sammen med til at gøre stoffer og fysik ikke. Halvledere demonstrere , hvordan nogle fænomener kun kan beskrives ved en kombination af kemi og fysik. Nogle enheder skal beskrives ved deres fysisk-kemiske egenskaber . Siliciumsubstrat

Typiske halvledere starter som rene krystaller af silicium . Atomer af silicium har en komplet skal af elektroner og fire ekstra elektroner tilovers . Disse atomer er nemt arrangeres i en krystallinsk struktur, i hvilken hvert atom deler en elektron med de fire atomer omkring den. Dette er en yderst stabil konfiguration; når atomerne er arrangeret sådan, hvert atom har sin normale antal atomer plus de fire atomer , der deles med de omkringliggende atomer , så hvert atom synes at have en komplet shell. Atomer er mest stabil, når de har fuldstændig skaller. Ren silicium med sine atomer arrangeret denne måde gør en krystal, der er meget stabilt.
Making Halvledere

rent silicium krystaller er bagt i en ovn med et spor af fosfor gas - phosphor har en mere elektron end silicium - indtil en nøje kontrolleret antal siliciumatomer erstattes af phosphoratomer at en N -type ( Negativ ) halvleder, der har et overskud af frie elektroner . Hvis bagt i en ovn med et spor af aluminium gas - Aluminimum har én mindre elektron end silicium - det vil gøre en P -type ( Positiv type) halvleder , der har en Mangelsymptomer af elektroner . P Type halvledere siges at have fri " huller " - . Steder, der mangler en elektron
Dioder

Dioder er elektroniske komponenter , der tillader strøm til strømme i den ene retning , men ikke i den anden retning . Dioder er sammensat af to skiver af halvledermateriale - en af ​​dem P typen og det andet N- typen. Hvis et negativt potentiale anvendes til P typen halvleder, og et positivt potentiale anvendes til N typen halvleder, er de frie elektroner og frie huller trækkes fra hinanden , og ingen aktuelle strømme. Hvis potentialerne anvendes den omvendte måde , er elektroner og huller, presset sammen og aktuelle strømninger . Nuværende løber i én retning, men ikke i det andet
Transistorer

Transistorer er sammensat af tre skiver af halvledermateriale - . Den midterste skive forskellig fra den samme ydre skiver. Der er PNP transistorer og NPN- transistorer . Strøm på tværs af hele transistor vil møde en masse modstand . Ligegyldigt hvilken vej strømmen flyder, vil den støde på en PN eller NP krydset , der er forspændt i den forkerte retning. Ændring af potentialet på den midterste skive , skifter generel hel - transistor modstand drastisk - en lille ændring i signalet til det midterste element styrer større strøm i hele transistor, derfor transistorer kan anvendes som forstærkere