De flesta av dagens elektroniska produkter, som datorer, mobiltelefoner eller digitala bandspelare, har en mycket nära koppling till halvledare. Så, vad är en halvledare? Halvledardefinitionen kan illustreras ur olika perspektiv. Låt oss först veta vad som är halvledarmaterial. Se tabellen över vanliga halvledarmaterial nedan:

Bland olika halvledarmaterial som anges i tabellen är kisel det mest inflytelserika i kommersiella applikationer, som kan erbjudas av PAM-XIAMEN. För att känna till halvledarmaterialen introduceras definitioner för halvledare enligt följande:

1. Definition av halvledare i termer av elektrisk ledningsförmåga och fast egendom

I det första uttalandet finns det tre typer av fasta ämnen i världen: ledare, halvledare och isolatorer. För halvledardefinition av elektricitet,Detavser fasta ämnen med konduktivitet mellan ledare och isolatorer vid rumstemperatur. Vi kallar vanligtvis fasta ämnen med dålig ledningsförmåga som isolatorer, såsom kol, konstgjorda kristaller, bärnsten, keramik, etc. och metaller med bättre konduktivitet, såsom guld, silver, koppar, järn, tenn, aluminium, etc., kallas ledare.

Detta är ett kvalitativt uttalande. Om kvantitativ analys krävs kan kalibrering av konduktivitet definieras av Ohms lag U = IR. U är spänningen över materialet, I är materialets ledningsström och R är materialets motstånd; R = ρl / S används för att eliminera påverkan av materialform. Ρ står för resistiviteten som ska mätas, l är materialets längd och S är materialets tvärsnittsarea.

Ledarnas representativa material är olika metaller och resistivitetsdimensionen vid rumstemperatur är 10 ^ -8Ωm;

Resistiviteten hos halvledarkisel är 10 ^ 6Ωm;

Motståndet hos isolatorpapperet är 10 ^ 6 till 10 ^ 14Ωm.

Från ovanstående förklaring är skillnaden i resistivitet mellan en isolator och en halvledare inte lika stor som skillnaden mellan en halvledare och en ledare. Kisel kan också betraktas som en isolator. Därför är det meningslöst att diskutera halvledare med resistiviteten vid rumstemperatur.

2. Definiera halvledare ur ledningsförmåga

Det andra argumentet är halvledardefinitionsfysiken definierad från en djupare nivå av konduktivitet: resistiviteten hos en ledare ökar med temperaturen, medan resistiviteten hos halvledare minskar med temperaturen. Generellt sett är bärarna elektroner och hål. Elektronernas rörelse existerar faktiskt, och rörelsen av hål motsvarar faktiskt att man hindrar elektronernas rörelse.

Eftersom gitteret / elektronen interagerar med ledande partiklar (elektroner, etc.) hindrar motstånd rörelsen av ledande partiklar. Den viktigaste faktorn som bestämmer resistiviteten är densiteten hos ledande partiklar-elektroner. Elektrondensiteten för en enda metall är 10 ^ 23 / cm3. När temperaturen stiger ökar interaktionen mellan elektronerna, så resistiviteten ökar. När temperaturen stiger kommer elektronerna i halvledaren att ändras från att vara bundna av kristallgitteret till ledande fria elektroner och resistiviteten kommer att sjunka.

Halvledardefinitionen av fysik är dock inte fullständig.

För en enda metall ökar resistiviteten med temperaturökningen, vilket är ett linjärt förhållande. och legeringar av olika metaller kan erhålla standardmotståndet, vars resistivitet knappast förändras med temperaturförändringen. Medan resistiviteten hos isolatorer och halvledare minskar med temperaturökningen, vilket inte är ett linjärt förhållande. Det hänvisar till den odödade halvledaren - inneboende halvledare.

Du kan se att halvledare och isolatorer faktiskt är sammansatta, och den faktiska användningen av halvledarmaterial kommer inte att karakterisera den här egenskapen.

3. Förklara halvledare genom E.nergi Boch Tberättelse

Ytterligare analys och halvledardefinitionsfysik nedan är från ledningsbandets aspekt.

3.1 Energiband för halvledare

Valenselektronerna i ledaren är inte fulla av energibandet, medan valenselektronerna i halvledaren och isolatorn helt upptar energibandet. Eftersom energibandet är helt fyllt måste det övergå till det tidigare energibandet för att leda elektricitet.En sådan halvledare kallas inneboende halvledare. Than mitten är bandgapet, och motsvarande energi kallas bandgapet. Men om bandbredden är mindre kan elektroner fortfarande korsa bandgapet / förbjudet gapunder påverkan av rumstemperatur / spänning, som kan röra sig fritt och ha ledningsförmåga. Därför kallas material med ett bandgap på cirka 2 eV halvledare. Egentligen, med införandet av den tredje generationen halvledare (halvbandsledare med bredband) betraktas motsvarande AlN med ett bandgap på 6,2 eV som en halvledare.

Faktum är att det inte finns någon väsentlig skillnad mellan halvledare och isolatorer. På motsatt sida av ledaren är en icke-ledare. Icke-ledare representerar en mängd olika situationer: under vilken temperatur, vilket tryck, vilken spänning, vilket magnetfält, etc, som kan användas för att bedöma en ledare eller inte. Så länge det finns ett bandgap är det en isolator. Men under vissa yttre förhållanden kan en isolator omvandlas till en ledare. Om detta tillstånd är tillgängligt och kan användas inom elektronik- och elindustrin är denna typ av isolator en halvledare.

Halvisolator har samma betydelse som halvledare. Den bokstavliga översättningen ska vara en kvasisolator som kan omvandlas till en ledare. Motståndskraften hos kiselkarbid med hög renhet är extremt låg, men att injicera vissa partiklar kan förändra den lokala ledningsförmågan. (Obs: Omogen förståelse.)

3.2 Tillämpningen av energiband

När det gäller applikationen använder vi inte enbart energibandet för ett material utan kombinerar eller dopar olika material för att bilda den energibandstruktur vi behöver. Till exempel en PN-korsning sammansatt av en P-typ halvledare och en N-typ halvledare; en MOSFET bestående av halvledare av P-typ + halvledare av N-typ + ledare + isolator.

Den mest passandeledningsband för halvledardefinitionär ett ämne med bandgap / förbjudet gap. Halvledarmaterialet är ett material vars bandgap kan användas för att tjäna produktion och liv. Inte alla bandgap kan användas, och även om de kan användas, kan endast halvledarmaterialet med bandgap ha fler fördelar än dessa kommersiellt tillgängliga material, kan materialet användas.

För mer information, kontakta oss via e-post på victorchan@powerwaywafer.com och powerwaymaterial@gmail.com.