Was sind die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Halbleitern

? Um zu verstehen , wie Halbleitern Arbeit erfordert Verständnis sowohl die Chemie und die Physik von Halbleitern. Halbleiter werden in einem aufwendigen chemischen Verfahren konstruiert , und sie arbeiten nach physikalischen Prinzipien . Die übliche Unterscheidung zwischen Chemie und Physik ist , dass die Chemie betrifft , wie sich Atome zu kombinieren, um Stoffe zu machen und Physik nicht. Halbleiter zeigen, wie einige Phänomene nur durch eine Kombination von Chemie und Physik beschrieben. Einige Geräte sind durch ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften beschrieben. Silizium-Substrat

Typische Halbleitern beginnen als reine Kristalle aus Silizium . Siliziumatome haben eine komplette Schale von Elektronen und vier zusätzlichen Elektronen übrig. Diese Atome sind leicht in einer kristallinen Struktur , in der jedes Atom ein Elektron teilt die vier Atome umgebenden angeordnet . Dies ist eine äußerst stabile Konfiguration ; wenn Atome werden so angeordnet , jedes Atom hat seine normale Anzahl der Atome und die vier Atome, die mit den umgebenden Atome geteilt werden , so dass jedes Atom scheint eine komplette Schale haben . Atome sind am stabilsten, wenn sie komplette Schalen . Reines Silizium mit seiner Atome so angeordnet macht einen Kristall, der sehr stabil ist.
Machen Halbleiter

Reines Silizium -Kristalle werden in einem Ofen mit einer Spur von Phosphor Gas gebacken - Phosphor hat ein weiteres Elektron als Silicium - bis eine sorgfältig kontrollierte Anzahl der Siliciumatome durch Phosphor -Atome ersetzt , um einen N -Typ ( vom negativen Typ ) Halbleiter, der einen Überschuß von freien Elektronen hat machen . Wenn in einem Ofen mit einer Spur von Aluminium Gas gebacken - aluminimum hat ein Elektron weniger als Silizium - es wird eine P -Typ ( Positive -Typ) , die eine Halbleiter defeciency von Elektronen hat zu machen. P-Typ -Halbleitern sollen frei " Löcher" haben - . Orte, die ein Elektron fehlt sind
Dioden

Dioden sind elektronische Bauteile, die Strom zu ermöglichen Fluss in einer Richtung , aber nicht in der anderen Richtung . Einer von ihnen vom P-Typ und der andere vom N-Typ - Dioden der zwei Scheiben aus Halbleitermaterial . Wenn ein negatives Potential an die P-Typ- Halbleiters , und ein positives Potential an die N-Typ- Halbleiter angewendet wird, werden die freien Elektronen und freie Löcher auseinander gezogen und es fließt kein Strom . Wenn die Potentiale der umgekehrten Art und Weise angelegt wird, werden die Elektronen und Löcher , die zusammengeschoben und ein Strom fließt . Strom fließt in eine Richtung , aber nicht in der anderen
Transistoren

Transistoren werden von drei Scheiben aus Halbleitermaterial - . Das mittlere Scheibe unterscheidet sich von der gleichen Außen Scheiben schneiden. Es sind PNP -Transistoren und NPN -Transistoren. Strom über die gesamte Transistor fließt eine Menge Widerstand stoßen . Egal, in welche Richtung der Strom fließt , wird es eine PN oder NP-Übergang , der in die falsche Richtung vorgespannt ist, zu begegnen. Ändern des Potentials auf der mittleren Scheibe ändert sich der über - die - ganze - Transistor Widerstand dramatisch - eine kleine Änderung in dem Signal auf dem Mittelelement die größeren Strom über den gesamten Transistor Daher Transistoren können als Verstärker verwendet werden