Fizyka

Prezentacja

PÓŁPRZEWODNIKI

Wiktoria Klimaszewska IIpA

Start

Co to półprzewodniki ?

Półprzewodniki to materiały bez których nie istniałaby współczesna elektronika. O ich zastosowaniu nie decyduje samo przewodzenie przez nie prądu elektrycznego, ale możliwość modyfikowania ich właściwości elektrycznych, w szczególności oporu elektrycznego. Co z kolei pozwala na zastosowanie tych materiałów w urządzeniach przetwarzających prąd elektryczny i zawarte w nim informacje.

Next

Ze względu na właściwości elektryczne i możliwości zastosowania w elektrotechnice i elektronice materiały dzieli się na trzy podstawowe rodzaje: przewodniki, półprzewodniki i izolatory. Półprzewodniki to materiały, których właściwości elektryczne, w szczególności opór elektryczny, można zmieniać w dosyć szerokim zakresie, przede wszystkim poprzez wprowadzenie domieszek, także przez ogrzewanie, oświetlanie itd. Możliwość modyfikowania właściwości pozwala na bardzo szerokie zastosowanie półprzewodników do przetwarzania sygnałów elektrycznych. Na przykład: do „prostowania” prądu, do wzmacniania sygnałów elektrycznych, sterowania prądami, do zamiany prądu na światło i światła na prąd elektryczny. Także działanie wszelkiego typu procesorów komputerowych, mikroprocesorów, chipów, pamięci półprzewodnikowych wynika z właściwości półprzewodników.

Next

Wielkościami fizycznymi, które pozwalają zakwalifikować dany materiał do półprzewodników są:

szerokość energetycznej przerwy wzbronionej.

opór elektryczny właściwy

+info

+info

Next

Półprzewodniki samoistne

Półprzewodniki domieszkowe

Półprzewodniki domieszkowe (niesamoistne) są materiałami, do których zostały wprowadzone atomy pierwiastków, różniących się wartościowością od atomów budujących półprzewodnik samoistny. Zamiana atomu półprzewodnika na odpowiedni atom domieszki powoduje pojawienie się nadmiaru bądź niedoboru elektronów, co w konsekwencji prowadzi do wzrostu liczby nośników prądu elektrycznego (elektronów lub dziur) i tym samym spadku oporu właściwego półprzewodnika w danej temperaturze.

Są substancjami zbudowanymi z jednego typu atomów. W temperaturze bliskiej 0K wszystkie elektrony półprzewodnika są ściśle związane z jego atomami i nie mają możliwości ruchu, więc substancja nie może wówczas wykazywać właściwości elektrycznych. Wzrost temperatury przewodnika może powodować, że niektóre elektrony uzyskają na tyle duża energię, by pokonać przerwę energetyczną i przejść do pasma przewodnictwa (rysunek).

Next

PÓŁPRZEWODNIK TYPU N Uzyskuje się przez dodanie - w procesie wzrostu kryształu krzemu - domieszki pierwiastka pięciowartościowego (np. antymon, fosfor). Niektóre atomy krzemu zostaną zastąpione w sieci krystalicznej atomami domieszki, zwanymi donorami.

PÓŁPRZEWODNIK TYPU P Uzyskuje się przez zastąpienie niektórych atomów krzemu atomami pierwiastków trójwartościowych (np. glinu, galu).

Next

Zastosowanie:

*budowanie mikrosystemów (układ elektro-mechaniczny), np. czujniki przyspieszenia (w samochodach odpowiadają za "uruchomienie" poduszek powietrznych; w aparacie fotograficznym wykrywają drgania). * w diodach (tzw. diody półprzewodnikowe) * w laserach półprzewodnikowych (dioda laserowa) * w tranzystorach (wzmaciają sygnał elektryczny) * w części oporników, np. w termistorach