Taf Dwar Lejżers Semikondutturi? (Parti 3)

Lejżers semikondutturikorrelazzjoni Parti 3.

Il-lejżer semikonduttur ġeneralment għandu l-karatteristiċi ta 'effiċjenza ta' modulazzjoni ħafifa, għolja, daqs żgħir, eċċ., U huwa użat ħafna f'oqsma ċivili, militari, mediċi u oħrajn. Ir-riċerka ta 'lejżers semikondutturi ta' qawwa għolja bdiet fis-snin tmenin u qatt ma waqfet. Bl-iżvilupp kontinwu tat-teknoloġija tas-semikondutturi u t-teknoloġija tal-lejżer, il-laser semikonduttur ta 'qawwa għolja għamel progress kbir fl-aspetti tal-produzzjoni tal-enerġija, il-konverżjoni tal-enerġija u l-affidabbiltà.

L-effett tad-doping fuq l-istruttura

Doping il-medda ta 'enerġija tas-semikondutturi tinbidel. Skont id-doping, hemm livelli ta 'enerġija differenti bejn il-faxxa ta' semikondutturi intrinsiċi. L-atomu donatur se jipproduċi livell ġdid ta 'enerġija ħdejn il-faxxa tal-konduzzjoni, filwaqt li l-atomu riċevitur se jipproduċi livell ġdid ta' enerġija ħdejn il-faxxa ta 'valenza. Jekk l-atomi tal-boron jiġu drogati fis-silikon, jonizzaw l-atomi tal-boron iddopati fis-silikon jistgħu jiġu jonizzati kompletament f'temperatura tal-kamra minħabba li l-livell ta 'enerġija bejn il-faxxa ta' valenza tal-boron u tas-silikon huwa biss 0.045 elettron volt, li huwa ħafna iżgħar milli d-distakk tal-enerġija tas-silikon innifsu ta '1.12 elettron volt.

Effett importanti ieħor ta 'dopants fuq l-istruttura tal-faxxa huwa li tinbidel il-pożizzjoni tal-livell ta' enerġija Fermi. Il-livell ta 'enerġija Fermi jibqa' kostanti fl-ekwilibriju termali, u din il-proprjetà twassal għal ħafna proprjetajiet elettriċi utli oħra. Pereżempju, il-faxxa ta 'junction pn tista' titgħawweġ minħabba li l-livelli Fermi ta 'semikonduttur tat-tip P u semikonduttur tat-tip N huma f'pożizzjonijiet differenti, iżda l-livelli ta' Fermi għandhom jibqgħu fl-istess għoli biex jiffurmaw il-junction pn. Bħala riżultat, il-faxxa tal-konduzzjoni jew il-faxxa ta 'valenza tas-semikonduttur tat-tip P jew tat-tip N se tkun mgħawweġ biex taqbel mad-differenza tal-faxxa fil-junction.

L-effett ta 'hawn fuq jista' jiġi spjegat permezz ta 'dijagramma tal-medda. Fuq chart tal-medda, l-assi orizzontali jirrappreżenta l-pożizzjoni, u l-assi vertikali jirrappreżenta l-enerġija. Il-livell intrinsicFermi (livell intrinsicFermi) ta' semikonduttur huwa normalment espress f'Ei. Il-mapep tal-banda huma għodda utli ħafna fl-interpretazzjoni tal-imġieba tal-komponenti tas-semikondutturi.

Ir-relazzjoni bejn semikondutturi u ċirkwiti integrati

Semikondutturi huma materjali li l-proprjetajiet elettriċi tagħhom huma intermedji bejn dawk ta 'kondutturi u iżolaturi. Aħna nafu li ċirkwit għandu funzjoni prinċipalment minħabba l-varjazzjonijiet varji tal-kurrent fi ħdanu u dak il-kurrent huwa ffurmat prinċipalment minħabba l-fluss (moviment / migrazzjoni) ta 'elettroni bejn iċ-ċirkwit tal-metall u l-komponenti elettroniċi. Allura kemm l-elettroni jiċċaqilqu faċilment minn materjal jiddetermina l-konduttività tiegħu. F'materjali tal-metall komuni f'temperatura tal-kamra l-elettroni huma faċli biex jiksbu enerġija biex jiċċaqilqu, għalhekk il-proprjetà konduttiva tagħhom hija tajba; Minħabba l-karatteristiċi tal-materjal innifsu, huwa diffiċli għall-elettroni li jiksbu l-enerġija meħtieġa għat-tmexxija tal-elettriku. Ftit elettroni jistgħu jemigraw ġewwa l-iżolatur, għalhekk huwa kważi mhux konduttiv. Materjali semikondutturi, min-naħa l-oħra, huma x'imkien bejniethom, u jistgħu jinbidlu billi żżid impuritajiet, tikkontrolla artifiċjalment kemm imexxi l-elettriku faċilment jew le, u kemm imexxi l-elettriku faċilment. Din tissejjaħ il-proprjetà dopable tas-semikondutturi.

Kif intqal qabel, il-bażi taċ-ċirkwit integrat huwa t-transistor, l-invenzjoni tat-transistor hija possibbli li jinħoloq iċ-ċirkwit integrat, u l-bażi tat-transistor hija s-semikonduttur, għalhekk is-semikonduttur huwa wkoll il-bażi taċ-ċirkwit integrat. Semikondutturi huma għal ċirkwiti integrati li l-art hija għall-ibliet. Ovvjament, muntanji u għoljiet mhumiex adattati għall-bini ta 'bliet, u postijiet b'ħamrija ramlija u ġebel tal-ġir mhumiex adattati għall-bini ta' bliet. Il-"bini" ta' belt jeħtieġ sit tajjeb, u l-"integrazzjoni" ta' ċirkwit teħtieġ il-materjal bażiku xieraq -- semikondutturi. Materjali semikondutturi komuni huma silikon, ġermanju, arsenide tal-gallju (komposti), fosthom is-suċċess kummerċjali użat ħafna ta 'l-imbottatura "silikon".

Allura għaliex is-semikondutturi, u b'mod partikolari s-silikon, huma tajbin biex isiru ċirkwiti integrati? Hemm diversi raġunijiet. Is-silikon huwa element abbundanti fil-qoxra tad-dinja, it-tieni biss wara l-ossiġnu. Hemm ħafna silikati jew silika fin-natura fil-blat u ż-żrar, li hija l-ispiża tal-materja prima. In-natura dopable tas-silikon hija faċli biex tikkontrolla, u tagħmilha faċli li jsiru transistors li jaqblu mar-rekwiżiti, għal raġunijiet ta 'prinċipju ta' ċirkwit. Id-dijossidu tas-silikon iffurmat mill-ossidazzjoni tas-silikon huwa stabbli u jista 'jintuża bħala film iżolanti eċċellenti meħtieġ f'apparati semikondutturi, li hija r-raġuni għall-istruttura tal-apparat. Il-punt ewlieni huwa l-proċess planari ta 'ċirkwiti integrati, is-silikon huwa aktar faċli biex timplimenta ossidazzjoni, litografija, diffużjoni, u proċessi oħra, aktar faċli biex tintegra, u l-prestazzjoni tiegħu hija aktar faċli biex tikkontrolla. Għalhekk, dan li ġej huwa introdott prinċipalment ibbażat fuq l-għarfien taċ-ċirkwit integrat tas-silikon, transistor tas-silikon, u l-fehim tal-proċess taċ-ċirkwit integrat, ikun aktar faċli li tifhem din il-problema.

Minbarra d-durabilità, semikonduttur għandu wkoll sensittività termali, fotosensittività, temperatura ta 'reżistenza negattiva, riċiklabbiltà, u karatteristiċi oħra, għalhekk minbarra l-manifattura ta' ċirkuwiti integrati fuq skala kbira, materjali semikondutturi jistgħu jintużaw ukoll għal apparati ta 'enerġija, apparati optoelettroniċi, sensuri tal-pressjoni, refriġerazzjoni termoelettrika, u skopijiet oħra; Bl-użu tat-teknoloġija tal-mikromachining tal-mikroelettronika, tista 'ssir ukoll f'MEMS (sistema elettronika mikromekkanika), li tista' tintuża f'oqsma elettroniċi u mediċi.

Il-manifattura ta 'materjali semikondutturi

Sabiex jintlaħqu l-ħtiġijiet tal-produzzjoni tal-massa, il-proprjetajiet elettriċi tas-semikondutturi għandhom ikunu prevedibbli u stabbli, għalhekk kemm il-purità tad-doping kif ukoll il-kwalità tal-istruttura tal-kannizzata tas-semikondutturi għandhom ikunu strettament meħtieġa. Problemi ta 'kwalità komuni jinkludu dislokazzjoni fil-kannizzata, tewmin, jew difetti ta' stivar, li jaffettwaw il-karatteristiċi ta 'materjali semikondutturi. Għal komponent semikonduttur, id-difetti tal-kannizzata tal-materjal huma ġeneralment il-fattur ewlieni li jaffettwa l-prestazzjoni tal-komponent.

L-aktar metodu komuni użat biex jikbru materjali semikondutturi ta 'kristall wieħed ta' purità għolja jissejjaħ il-proċess Czochralski. F'dan il-proċess, iż-żerriegħa ta 'kristall wieħed tinżel f'likwidu maħlul ta' l-istess materjal u tinġibed bil-mod 'il fuq f'moviment li jdur. Hekk kif iż-żerriegħa tinġibed 'il fuq, is-solut jissolidifika tul l-interface bejn is-solidu u l-likwidu, u r-rotazzjoni tqabbel it-temperatura tas-solut.

Applikazzjoni tas-semikondutturi

1. L-ewwel semikonduttur prattiku kien Transistor/Diode. Użat bħala amplifikatur/rettifikatur tas-sinjal fis-semikondutturi tar-Radju u tat-Televiżjoni.

2. Żviluppa l-Enerġija Solari, li tintuża wkoll fiċ-ċelloli solari.

3. Semikondutturi jistgħu jintużaw biex ikejlu t-temperatura, il-firxa tat-temperatura tista 'tilħaq il-produzzjoni, il-ħajja, is-saħħa medika, ir-riċerka xjentifika, u l-applikazzjonijiet tat-tagħlim ta' 70 fil-mija tal-qasam, bi preċiżjoni għolja u stabbiltà, riżoluzzjoni sa {{ 4}}.1 grad , anke sa 0.01 grad mhumiex impossibbli, linearità 0.2 fil-mija , firxa tat-temperatura -100~ flimkien ma '300 grad , Huwa element ta' kejl tat-temperatura kost-effettiv.

4. L-iżvilupp ta 'refriġeraturi semikondutturi, magħrufa wkoll bħala refriġeraturi termoelettriċi jew refriġeraturi termoelettriċi, uża l-effett Partier.

Dettalji ta 'kuntatt:

Jekk għandek xi ideat, tħossok liberu li tkellem magħna. Ma jimpurtax fejn il-klijenti tagħna u x'inhuma r-rekwiżiti tagħna, aħna se nsegwu l-għan tagħna li nipprovdu lill-klijenti tagħna kwalità għolja, prezzijiet baxxi, u l-aħjar servizz.