Wat zijn de Fysiochemische Eigenschappen van halfgeleiders

? Om te begrijpen hoe halfgeleiders werk vereist inzicht zowel de chemie en de fysica van halfgeleiders . Halfgeleiders zijn gebouwd in een uitgebreide chemische procedure en ze werken volgens natuurkundige principes . De gebruikelijke onderscheid tussen chemie en fysica is dat chemie impliceert hoe atomen combineren om stoffen te maken en natuurkunde niet. Halfgeleiders tonen hoe sommige verschijnselen alleen kan worden beschreven door een combinatie van chemie en fysica . Sommige apparaten moeten worden beschreven door hun fysisch-chemische eigenschappen . Siliciumondergrond

Typische halfgeleiders beginnen als zuivere kristallen van silicium . Atomen van silicium hebben een complete schil van elektronen en vier extra elektronen over. Deze atomen zijn gemakkelijk geregeld in een kristallijne structuur waarin elk atoom deelt een elektron met de vier atomen omringen . Dit is een uiterst stabiele configuratie; wanneer atomen zijn gerangschikt als dit, elk atoom heeft zijn normale aantal atomen plus de vier atomen die worden gedeeld met de omringende atomen , dus elk atoom lijkt een volledige shell hebben . Atomen zijn het meest stabiel als ze compleet schelpen. Zuiver silicium met zijn atomen gerangschikt deze manier maakt een kristal dat is zeer stabiel.
Making Semiconductors

Zuiver silicium kristallen worden gebakken in een oven met een spoor van fosfor gas - fosfor heeft nog een elektron dan silicium - tot een zorgvuldig gecontroleerde aantal siliciumatomen vervangen door fosforatomen een soort N ( Negatief ) halfgeleider die een overschot van vrije elektronen heeft te maken . Wanneer gebakken in een oven met een spoor aluminium gas - aluminimum heeft een minder elektron dan silicium - zal een P -type ( positief type) halfgeleider die een deficiëntie van elektronen heeft te maken . P het type halfgeleiders wordt gezegd dat ze vrij " gaten" hebben - . Plaatsen die een elektron missen
Diodes

Diodes zijn elektronische componenten die stroom te laten vloeien in een richting , maar niet in de andere richting . Diodes zijn samengesteld uit twee plakken halfgeleidermateriaal - een daarvan P type en de andere N type. Als een negatief potentiaal op de P type halfgeleider , en een positieve potentiaal op de N-type halfgeleider , worden de vrije elektronen en boorgaten elkaar getrokken en geen stroom . Als de potentialen toegepast omgekeerde wijze worden de elektronen en gaten tegen elkaar geschoven en stroom . Stroom in een richting, maar niet in de andere
Transistors

Transistors zijn samengesteld uit drie schijfjes halfgeleidermateriaal - . Het midden segment verschilt van de identieke buitenste plakjes. Er zijn PNP transistors en NPN transistors . Stroom die over de hele transistor zal veel weerstand stuiten . Het maakt niet uit welke kant de stroom vloeit , zal het een PN of NP knooppunt dat is bevooroordeeld in de verkeerde richting tegenkomen . Het veranderen van de potentiaal op de middelste segment verandert de weerstand over - de - volledige - transistor dramatisch - een kleine verandering in het signaal naar het midden element regelt de grotere stroom over de gehele transistor , dus transistors worden gebruikt als versterkers