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半導体


不導体またはプロテクター (ほとんどのセラミックなど)。半導体は、シリコンやゲルマニウムなどの純粋な化合物、またはガリウムヒ素やセレン化カドミウムなどの化合物である可能性があります。半導体は、共通の金属抵抗とプロテクターの共通抵抗の間にある一種の電気的物体であるため、半導体と呼ばれます。 、したがって、それはタイプ、または「セミ」であり、電気を伝導します。

理論

半導体には特定の電気特性があります。導体は導体と呼ばれ、非電気導体は絶縁体と呼ばれます。半導体は、それらの間のどこかに構造を持つオブジェクトです。 IC(集積回路)や、ダイオードやトランジスタなどのディスクリート電子部品は、半導体で構成されています。最も一般的な半導体はシリコンとゲルマニウムです。シリコンはこれらで最もよく知られています。シリコンは IC の大部分を形成します。一般的な半導体化合物は、ヒ化ガリウムやアンチモン化インジウムに似ています。半導体は、私たちの日常生活を支える多くの電化製品や公共インフラで重要になっています。ドーピングと呼ばれるプロセスでは、純粋な半導体に少量の不純物が加えられ、半導体に大きな変化をもたらします。材料の挙動. エレクトロニクスにおける役割のため、半導体は私たちの生活に不可欠な部分です.電子機器のない生活を考えてみてください。ラジオ、テレビ、コンピューター、ビデオ ゲーム、弱い医療診断機器はありません。多くの電気製品は真空管技術を使用して作成できますが、過去 50 年間の半導体技術の進歩により、電子機器はより小さく、より速く、より信頼できるものになりました。あなたが伯爵のカルマ主導の世界に移されたと想像してみてください。次のうち、過去 24 時間に見たり使用したりしたものはいくつありますか?それぞれに、電気機器で構築された重要なコンポーネントがあります。

半導体特性

半導体は、選択された条件または条件下で電気を送ることができます。このユニークな設計により、必要に応じて制御された方法で電気を実行するのに理想的です。導体とは異なり、半導体の充電導体は外部電力 (熱衝撃) によってのみ現れます。これにより、特定の数の価電子がパワー ギャップを横切ってドライブ バンドに飛び込み、同数の占有されていないパワー回路、つまり正孔が残ります。電子と正孔による駆動も同様に重要です。
抵抗:10~10Ωm
導電率:10~10オーム・m
抵抗係数:負
電流の流れ:電子と正孔によるもの。

半導体の重要な特徴は次のとおりです。

半導体は、ゼロ ケルビンに対する保護として機能します。温度が上昇すると、導体として機能します。電気特性が異なるため、半導体をドーピングに置き換えて、電力変換、スイッチ、および増幅器に適した半導体デバイスを作成できます。エネルギー損失が少ないです。半導体はサイズが小さく軽量です。それらの抵抗は導体よりも高く、絶縁体よりも低くなります。半導体材料の抵抗は温度の上昇とともに減少し、逆もまた同様です。

半導体の種類

真性半導体Extrinsic Semiconductor

真性半導体

半導体材料の内部タイプは、非常に化学的にきれいになるように作られています。ゲルマニウム (Ge) とシリコン (Si) は、内部半導体コンポーネントの最も一般的なタイプです。それらは 4 つの価電子 (4 価) を持っています。それらは、絶対零度の温度で共有結合によって原子に結合されます。温度が上昇すると、衝突の結果として、いくつかの電子が切断され、格子内を自由に移動できるようになり、元の位置 (穴) からの不在が作成されます。 )。これらの自由電子と正孔は、半導体の電気伝導に寄与します。ネガティブ ネットワーク企業とポジティブ ネットワーク企業の価値は同じです。熱エネルギーは格子内のいくつかの原子をイオン化できるため、それらの伝導は最小限に抑えられます。

外部半導体

半導体の導電性は、不純物と呼ばれる少数の適切な原子を導入することで大幅に向上させることができます。純粋な半導体に汚染原子を追加するプロセスは、ドーピングと呼ばれます。一般に、ドープされた半導体では、107 個の原子のうち 1 個だけがドーパント原子に置き換えられます。外部半導体は次のように分類できます。

N型半導体

P型半導体

N型半導体

主に電子が原因で完全に中性I =Ih と正孔の数>> 電子の数最も多い – 電子と少数 – 正孔純粋な半導体 (シリコンまたはゲルマニウム) が 5 価の不純物 (P、As、Sb、Bi) に吸収されると、 5 個の電子の原子価結合と Ge または Si の 4 個の電子。5 番目のドーパント電子が放出されます。したがって、原子原子は格子上を走る自由電子を提供し、ドナーと呼ばれます。汚染物質の添加により自由電子の量が増加するにつれて、負のコストのキャリアが増加します。そのため、n型半導体と呼ばれます。結晶全体としては中性ではなく、供与原子が直射型の間接イオンになります。透過は多数の自由電子によるものであるため、n 型の半導体内の電子は多数キャリアであり、正孔は少数キャリアです。

P型半導体

主に正孔が原因で完全に中性I =Ih および正孔の数>> 電子の数最も多い – 正孔および少数 – 電子純粋な半導体が 3 価の不純物 (B、Al、In、Ga) にさらされている場合、不純物結合の 3 つの価電子には 3 つの結合が含まれますこれにより、不純物に電子 (正孔) がなくなります。結合した電子を受け取る準備ができているこれらの汚れた原子は「受信者」と呼ばれます。そのため、p型半導体と呼ばれます。水晶全体は中性ですが、受け手はマイナスイオンになります。導体伝導は多数の正孔によるものであるため、p 型の半導体の正孔は LARGE CARRIERS であり、電子は LESS キャリアです。

結論

それでは、日常生活における半導体の使用について理解しましょう。半導体は、ほぼすべての電気機器に使用されています。それらがなければ、私たちの生活は大きく変わっていたでしょう.それらの信頼性、コンパクトさ、低コスト、および制御された電源により、それらはさまざまなコンポーネントやデバイスでの使用に適しています.トランジスタ、ダイオード、フォトセンサー、マイクロコントローラー、統合チップなど、さまざまなものが半導体でできています。半導体の材料と化学的特性により、マイクロチップ、トランジスタ、LED、太陽電池などの驚異的な技術を設計することができます。宇宙船、列車、ロボットの動作を制御するために使用されるマイクロプロセッサは、トランジスタとその他の制御デバイスで構成されています。半導体デバイスによって製造されています。

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