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なぜ半導体材料が現在順調であり、本質的な状態ではほとんど価値がないのですか?

あなたは正しい、半導体は現在比較的を伝達します 絶縁体と比較して、導体と同様にそうではありません。その理由は次のとおりです。

内因性半導体:

* バンド構造: 半導体にはバンドギャップがあり、これは電子が占めることができないさまざまなエネルギーレベルです。本質的な(純粋な)状態では、バンドギャップは比較的小さく、いくつかの電子が価電子帯(通常結合されている)から伝導帯(自由に移動できる)にジャンプできるようにします。これが、彼らが彼らが電気を弱めにしているのに主な理由です。

* 限定電荷キャリア: 室温では、バンドギャップをジャンプするのに十分なエネルギーを持っている電子はごくわずかです。これは、電流を運ぶために利用可能な遊離電子と穴(原子価帯域には欠落している)が非常に少ないことを意味します。その結果、固有の半導体は導体が貧弱です。

なぜ本質的な半導体が「ほとんど価値がない」:

* 限定導電率: 導電率が低いということは、ほとんどの実用的なアプリケーションでは役に立たないことを意味します。それらは、電子回路の効率的なワイヤまたはコンポーネントとして使用されるには抵抗が大きすぎます。

* 温度感度: それらの導電率は、温度変化に非常に敏感です。 温度が上昇すると、より多くの電子がバンドギャップを越えるのに十分なエネルギーを獲得し、導電率を向上させます。ただし、この感度により、多くの用途では信頼できません。

ドーピングの力:

* ドーピング: これらの制限を克服するために、半導体は意図的に不純物(リンやホウ素など)で意図的に「ドープ」され、導電率が向上します。ドーピングは、過剰な自由電子(Nタイプ)または過剰な穴(Pタイプ)のいずれかを作成し、電荷キャリアの数を劇的に増加させます。

* ドープされた半導体の値: ドープされた半導体は、最新の電子機器の基礎を形成します。これらは、トランジスタ、ダイオード、統合回路、太陽電池、その他多くのデバイスで使用されます。それらは制御された導電率を提供し、電気信号の操作と制御に適しています。

要約:

内因性半導体の電荷キャリアは限られており、導体が貧弱です。これにより、それらはほとんど実用的なものになります。ドーピングは導電率を劇的に向上させ、最新の電子機器にとって非常に価値のある材料にします。

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