תוֹכֶן

• תוכן: הבדל בין מוליך למחצה מוליך למחצה מוליך למחצה
• מהו מוליך למחצה פנימי?
• מהו מוליך למחצה קיצוני?
• הבדלים עיקריים

מוליכים למחצה מוליכים למחצה ומוליכים למחצה חיצוניים הם מונחים הנמצאים בשימוש נרחב בחקר המוליכים למחצה. שניהם נבדלים זה מזה במידה רבה כאשר אנו משווים את הפונקציונליות שלהם. מוליכים למחצה מוליכים פנימיים הם מוליכים למחצה מקוריים בעוד שהמוליכות הספציפית שלהם בדרך כלל גרועה ולכן הם לעולם לא מוצאים יישום משמעותי ואילו מצד שני, מוליכים למחצה מוליכים למחצה הם בדרך כלל מוליכים למחצה בכל פעם שטומאה טריוויאלית או אפילו מחומשת בהחלט משולבת עם מוליך למחצה אמיתי, והמוליך למחצה החיצוני נרכש.

תוכן: הבדל בין מוליך למחצה מוליך למחצה מוליך למחצה

• מהו מוליך למחצה פנימי?
• מהו מוליך למחצה קיצוני?
• הבדלים עיקריים

מהו מוליך למחצה פנימי?

מוליך למחצה מוליך, המכונה לעיתים גם מוליך למחצה טהור. מוליכים למחצה מוליכים-למחצה המכונים גם מוליכים-למחצה מוליכים-למחצה או אפילו מוליכים-למחצה מסוג i, ניתן לתאר כמוליכים-למחצה מקוריים ללא כל זנים משמעותיים אחר-כך של דופנטים. כמות נשאי המטען נשארת אפוא על סמך המאפיינים הספציפיים של החומר עצמו לעומת מספר זיהומים. במוליכים למחצה מוליכים, כמות האלקטרונים המופעלים וגם מספר חורים שווים בדרך כלל. חורים מיוצגים על ידי p ואלקטרונים מיוצגים על ידי n, לפיכך, n = p במוליך למחצה מוליך.

המוליכות המונעת בחשמל הקשורה למוליכים למחצה מהותיים יכולה להיות כתוצאה מפגמים קריסטלוגרפיים או אפילו עירור אלקטרונים. בתוך מוליך למחצה מוליך, מספר אלקטרונים בתוך פס ההולכה שווים לכמות החורים בתוך פס הערכים. פס ההולכה הקשור למוליכים למחצה כמו סיליקון וגם גרמניום הוא בעצם ריק כמו גם פס הערכים עמוס במלואם באלקטרונים עם טמפרטורה נמוכה באמת. לגרמניום, כמו גם סיליקון, יש 4 אלקטרונים בעלי ערך. כל אטום הקשור בסיליקון גרמניום מספק אלקטרון אחד הכולל את האטום השכן שלו. לכן נוצר קשר קוולנטי. לכן, אין שום אלקטרון חופשי לחלוטין בגרמניום וסיליקון. בגלל זה, אין שום העברת חשמל בתוכם.

סוגים אלה של מוליכים למחצה מקוריים מסווגים כמוליכים למחצה מהותיים. אם בדרך כלל מחממים מוליכים למחצה טהורים בטמפרטורה משמעותית כתוצאה מאלקטרונים מתח תרמי הנוגעים למוליכים למחצה מקוריים יהפכו לחופשיים לחלוטין פשוט על ידי ניפוץ הקשרים. האלקטרונים יכולים לעבור בקלות את פער האנרגיה האסור במקרה שאנרגיית האלקטרונים גדולה ומועברת ישירות לפס ההולכה. כאשר אלקטרון עובר ללהקת הולכה שמגיעה מלהקת ערכיות בדרך כלל יש ריקנות. הפנוי מהווה חור וגם פער זה שווה לתשלום חיובי.

מהו מוליך למחצה קיצוני?

מוליך למחצה מוליך הוא בהחלט מוליך למחצה פנימי משופר שיש לו כמות זעירה של זיהומים הנוספים בנוסף דרך שיטה, המכונה בדרך כלל סמים, המשנה בדרך כלל את התכונות החשמליות הספציפיות השייכות למוליך המוליך ומשפר גם את המוליכות שלו. הוספת זיהומים בתוך חומרי המוליכים למחצה (תהליך הסמכה) יכולה לנהל בקלות את המוליכות הספציפית שלהם. תהליך הסמים מייצר כמה קבוצות הקשורות למוליכים למחצה: המטען השלילי המכיל מוליך המכונה מוליך מסוג וגם מוליך המטען החיובי המכונה מוליך למחצה p.

ניתן למצוא מוליכים למחצה בדיוק כמו אלמנטים או אפילו תרכובות אפשריות. הסיליקון וגם הגרמניום היו המוליכים המוליכים-למחצה האלקטרוניים המשמשים בתכיפות ביותר. אז בנוסף ל- Ge יש איזשהו קונסטרוקציה גבישית המכונה סריג היהלומים. כלומר, לכל אטום בודד יש 4 שכנים קרובים משלו בקצוות הקשורים לטטרהדרון טיפוסי שמשתמש באטום כשלעצמו נשאר באמצע. מלבד מוליכים למחצה האלמנטיים האמיתיים, הרבה סגסוגות יחד עם תרכובות הם מוליכים למחצה. היתרון העיקרי של מוליכים למחצה המורכב הוא מכיוון שהם מספקים לכם למהנדס המכשירים שיש לו כמות אדירה של חללי אנרגיה וגם תנועות, בכדי להבטיח שניתן יהיה למצוא חומרים יחד עם תכונות העונות על דרישות ספציפיות. כמה ממוליכים למחצה אלה נקראים אפוא מוליכים למחצה מוליכים רחבים

הבדלים עיקריים

1. במוליכים למחצה מוליכים, אין להוסיף טומאה בעוד שבמוליכים למחצה מוליכים טומאה מוסיפה.
2. במוליכים למחצה מוליכים, אלקטרונים חופשיים ברצועת ההולכה שווים למספר החורים בפס הערכיות ואילו במוליכים למחצה מוליכים למחצה אלקטרונים וחורים חופשיים לעולם אינם שווים.
3. מוליכים למחצה פנימיים הם בעלי מוליכות חשמלית נמוכה ואילו מוליכים למחצה חיצוניים מוליכות חשמלית גבוהה.
4. מוליכות מוליכים למחצה פנימיים תלויה בטמפרטורה אך בחיצוניות היא תלויה מאיזה יסוד היא מסוממת.