Zakaj pri oblikovanju elektronskih vezij uporabljamo polprevodnike namesto vodnikov

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





V osnovi se polprevodniki in prevodniki uporabljajo predvsem v različnih vrstah električne in elektronske komponente . Polprevodnik je vrsta materiala, podobna siliciju, in ima nekatere lastnosti tako izolatorjev kot vodnikov. Obnašanje električnega toka v silicij je zelo slabo. Če pa v Si vključimo nekatera tla, kot je bor ali fosfor, potem ta prevaja. Toda njegovo vedenje je odvisno predvsem od dodanih tal. Ko siliciju dodamo fosforjevo zemljo, ta postane polprevodnik tipa n. Podobno, ko Si dodamo bor, potem postane polprevodnik tipa p. Količina elektronov v polprevodniku tipa p je malo kot čisti polprevodnik, medtem ko ima polprevodnik tipa n več elektronov.

Kaj so polprevodniki in vodniki?

Vse komponente, ki se uporabljajo v sodobni elektroniki, so zasnovan s polprevodniki . The osnovna lastnost polprevodnika je, da manj prevaja. Polprevodnik ne bo prenašal električnega toka zlahka kot običajni vodnik. Nekateri materiali uporabljajo lastne polprevodnike in polprevodniške lastnosti se bodo pojavile v teh materialih. Toda večina materialov, ki se uporabljajo v sodobni elektroniki, je zunanjih. Te lahko v polprevodnike spremeni doping z majhnimi količinami neznanih atomov. Toda število atomov, ki jih je treba dodati za doping, je zelo majhno.




Polprevodniki in vodniki

Polprevodniki in vodniki

Vodniki, ki se večinoma uporabljajo v sodobni elektroniki, so kovine, ki vključujejo jeklo, aluminij in baker. Ti materiali sledijo Ohmov zakon pa tudi zelo majhen upor. Tako lahko prenašajo električni tok od enega kraja do drugega, ne da bi raztopili veliko tokov.



Posledično so ti v pomoč pri povezovanju žic za prenos toka z enega mesta na drugo. Pomagajo zagotoviti, da večina električnega toka doseže svoj cilj kot alternativo segrevanju vmesnih žic! Čeprav se sliši nenavadno, so tokovni upori zaključeni tudi s prevodnimi materiali. Vendar pa uporabljajo zelo rahle prevodniške dele, ki ne puščajo toka, da teče preveč preprosto.

Pasovni modeli polprevodnikov in vodnikov

Polprevodnik je v glavnem izolator. Toda razlika v energiji je manjša, če primerjamo izolatorje. Valentni pas je nekoliko toplotno zaseden pri temperaturi prostora, medtem ko je prevodni pas nekoliko nezaseden. Ker električni prenos je odkrito povezan s številom elektronov v prenosnem pasu (približno prazen), pa tudi z luknjami v valentnem pasu (popolnoma zaseden). Ocenjujemo lahko, da bo električna prevodnost lastnega polprevodnika izredno majhna.

Pasovni modeli polprevodnikov in vodnikov

V pasovnem modelu vodnika valentni pas ni popolnoma v uporabi z elektroni, sicer se celotni valenčni pas prekriva s praznim prevodnim pasom. Na splošno se obe državi zgodita hkrati, tok elektronov se lahko premika v nepopolno zapakiranem valentnem pasu, sicer znotraj obeh prekrivajočih se pasov. Pri njih med valenco in prevodnostjo ni razmika za pas.


Razlika med polprevodniki in vodniki

Razlika med polprevodniki in vodniki vključuje predvsem njegove značilnosti, kot so prevodnost, upornost, prepovedana reža, temperaturni koeficient, prevodnost, vrednost prevodnosti, vrednost upornosti, trenutni pretok, število nosilcev toka pri normalni temperaturi, prekrivanje pasu, 0 Kelvinovo vedenje , Tvorba, valentni elektroni in njeni primeri.

  • Upornost prevodnika je majhna, polprevodnik pa zmeren.
  • Prevodnost prevodnika je visoka, polprevodnik pa zmeren.
  • Prevodnik ima veliko število elektronov za prenos, medtem ko ima polprevodnik zelo malo elektronov za prenos.
  • Temperaturni koeficient vodnika je pozitiven, polprevodnik pa negativen.
  • Prevodnik nima prepovedane reže, medtem ko polprevodnik prepoveduje režo.
  • Vrednost upornosti vodnika je manjša od 10-5 Ω-m, zato je zanemarljiva, medtem ko ima polprevodnik med vrednostmi vodnikov in izolatorjev 10-5 Ω-m-do -105 Ω-m.
  • Količina nosilcev toka pri običajni temperaturi v vodniku je zelo velika, v polprevodnikih pa nizka.
  • Vrednost prevodnosti prevodnika je zelo visoka 10-7mho / m, medtem ko ima polprevodnik med vrednostmi izolatorjev in vodnikov 10-13mho / m do 10-7mho / m.
  • Tok toka v vodniku je posledica prostih elektronov, v polprevodnikih pa zaradi lukenj in prostih elektronov.
  • Oblikovanje vodnika je mogoče s kovinsko vezjo, v polprevodniku pa s kovalentno vezjo.
  • 0-kelvinsko vedenje vodnika deluje kot superprevodnik, medtem ko v polprevodniku deluje kot izolator.
  • Valenčni elektroni v prevodniku so ena v najbolj zunanji lupini, medtem ko so v polprevodniku štirje.
  • Prekrivanje pasu v prevodniku je prekrivanje valentnega in prevodnega pasu, medtem ko sta v polprevodniku oba pasova razdeljena z energijskim prostorom 1,1eV
  • Glavni primeri vodnikov so baker, srebro, živo srebro in aluminij, polprevodniški primeri pa silicij in germanij.

Tu gre torej za primerjavo med polprevodniki in prevodniki. The električni vodniki so materiali ali predmeti, ki omogočajo tok v eno smer, sicer več smeri. Dobri vodniki so predvsem baker, aluminij in železo. Polprevodniki so trdne snovi z električno prevodnostjo. Zaradi te lastnosti je primerna za nadzor električnega toka.

Iz zgornjih informacij lahko končno ugotovimo, da ima prevodnik ničelni upor, medtem ko v polprevodnikih obstaja možnost nadzora toka toka v polprevodnikih. Ta lastnost je uporabljena za načrtovanje sprotnih zahtev elektronskih vezij s polprevodniki. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je uporaba polprevodnikov in prevodnikov?