Sisäinen puolijohde vs. ulkoinen puolijohde

Kirjoittaja: Laura McKinney
Luomispäivä: 7 Huhtikuu 2021
Päivityspäivä: 10 Saattaa 2024
Anonim
Sisäinen puolijohde vs. ulkoinen puolijohde - Tekniikka
Sisäinen puolijohde vs. ulkoinen puolijohde - Tekniikka

Sisältö

Sisäisiä puolijohteita ja ulkoisia puolijohteita käytetään termeinä, joita käytetään laajasti puolijohteiden tutkimuksessa. Ne molemmat eroavat suuresti toisistaan, kun verrataan niiden toiminnallisuutta. Sisäiset puolijohteet sattuvat olemaan aitoja puolijohteita, kun taas niiden erityinen johtavuus on yleensä huono, ja siksi he eivät koskaan löydä merkittävää sovellusta, kun taas ulkopuoliset puolijohteet ovat yleensä puolijohteita aina, kun kolmenarvoinen tai jopa viidenomainen epäpuhtaus yhdistetään varmasti aitoon puolijohteeseen, ja ulkoinen puolijohde hankitaan.


Sisältö: Ero sisäisen puolijohteen ja ulkoisen puolijohteen välillä

  • Mikä on sisäinen puolijohde?
  • Mikä on ulkoinen puolijohde?
  • Keskeiset erot

Mikä on sisäinen puolijohde?

Sisäinen puolijohde, jota joskus kutsutaan myös puhtaana puolijohteena. sisäiseen puolijohteeseen, jota kutsutaan myös päällystämättömäksi puolijohteeksi tai jopa i-tyyppiseksi puolijohteeksi, voidaan kuvata aitoa puolijohtetta ilman mitään seuraavia merkittäviä lisäainevaihtoehtoja. Varausaineiden määrä pysyy siten perustuen itse materiaalin erityisominaisuuksiin, toisin kuin lukuisissa epäpuhtauksissa. Sisäisissä puolijohteissa virran saaneiden elektronien määrä ja myös useita reikiä ovat yleensä yhtä suuret. Reiät on merkitty p: llä ja elektronit n: llä, joten n = p sisäisessä puolijohteessa.


Sisäisiin puolijohteisiin liittyvä sähkönjohtavuus voi johtua kristallografisista virheistä tai jopa elektronien heräteestä. Sisäisen puolijohteen sisällä johtokaistan sisällä olevat elektronit vastaavat valenssikaistan sisällä olevien reikien määrää. Puolijohteisiin kuten piin ja myös germaniumiin liittyvä johtuskaista on itse asiassa tyhjä, samoin kuin valenssikaista on epäilemättä täysin ladattu elektronilla, joiden lämpötila on todella matala. Germaaniumilla ja piillä on 4 valenssielektronia. Jokainen germaniumpiiin liittyvä atomi tarjoaa yhden elektronin naapuriatominsa kanssa. Siksi kovalenttinen sidos syntyy. Joten germaniumissa ja piissä ei ole täysin vapaata elektronia. Tämän takia niiden sisällä ei siirry sähköä.

Tällaiset aitot puolijohteet luokitellaan sisäisiksi puolijohteiksi. Siinä tapauksessa, että puhtaita puolijohteita lämmitetään yleensä huomattavassa lämpötilassa lämpöjännityksen seurauksena, aitoihin puolijohteisiin liittyvät elektronit vapautuvat täysin vapaiksi yksinkertaisesti murskaamalla sidokset. Elektronit voivat helposti kulkea kielletyn energiaraon siinä tapauksessa, että elektronien energia on suuri ja siirretään suoraan johtamiskaistaan. Kun elektroni vaihtuu valenssikaistaan ​​tulevalta johtavuuskaistaan, tapahtuu tyhjyys. Avoin työpaikka muodostaa aukon ja myös tämä aukko vastaa positiivista varausta.


Mikä on ulkoinen puolijohde?

Ulkopuolinen puolijohde on ehdottomasti parannettu sisäinen puolijohde, johon on lisätty pieni määrä epäpuhtauksia menetelmällä, jota yleisesti kutsutaan dopingiksi, joka tavallisesti muuttaa puolijohteeseen kuuluvia erityisiä sähköominaisuuksia ja parantaa myös sen johtavuutta. Epäpuhtauksien lisääminen puolijohdemateriaalien sisään (dopingprosessi) hallitsee helposti niiden erityistä johtavuutta. Dopingprosessi tuottaa pari ryhmiä, jotka liittyvät puolijohteisiin: negatiivisen varauksen sisältävä johdin, joka tunnetaan tyyppijohtimena, ja myös positiivisen varauksen johdin, joka tunnetaan nimellä p-tyyppinen puolijohde.

Puolijohteet löytyvät täsmälleen mahdollisista elementeistä tai jopa yhdisteistä. Pii ja myös germaanium olisivat tyypillisimpiä ja yleisimmin käytettyjä alkuainepuolijohteita. Joten Ge: llä on jonkinlainen kiteinen rakenne, jota kutsutaan timanttihilaksi. Eli varmasti, jokaisella atomilla on omat 4 lähintä naapuriaan reunoilla, jotka liittyvät tyypilliseen tetraedriin, joka käyttää atomia itsessään pysyen keskellä. Alkuperäisten puolijohteiden lisäksi lukuisat seokset yhdessä yhdisteiden kanssa sattuvat olemaan puolijohteita. Yhdistelmäpuolijohteen tärkein etu on, että ne toimittavat sinulle laiteinsinöörin, jolla on valtava määrä energiatiloja ja myös liikkuvuus, jotta voidaan varmistaa, että materiaaleja löytyy sekä erityisvaatimukset täyttäviä ominaisuuksia. Muutamia näistä puolijohteista kutsutaan siis laajoiksi kaistanleveiksi puolijohteiksi

Keskeiset erot

  1. Sisäisissä puolijohteissa epäpuhtautta ei lisätä, kun taas ulkoisissa puolijohteissa epäpuhtautta lisätään.
  2. Sisäisissä puolijohteissa vapaat elektronit johtamiskaistalla ovat yhtä suuria kuin valenssikaistan reikien lukumäärä, kun taas ulkoisissa puolijohdevapaissa elektroneissa ja reikissä ei koskaan ole yhtä.
  3. Sisäisillä puolijohteilla on matala sähkönjohtavuus, kun taas ulkoisilla puolijohteilla on korkea sähkönjohtavuus.
  4. Sisäisten puolijohteiden johtavuus on riippuvainen lämpötilasta, mutta ulkoisissa se riippuu siitä, mistä elementistä se on seostettu.