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Die wichtigsten Eigenschaften von Halbleitern.
2022-06-06
Die fünf Haupteigenschaften von Halbleitern: Widerstandseigenschaften, Leitfähigkeitseigenschaften, photoelektrische Eigenschaften, negativer Widerstand, Temperatureigenschaften, Gleichrichtungseigenschaften.
In Halbleitern, die eine Kristallstruktur bilden, werden bestimmte Verunreinigungselemente künstlich dotiert, und die elektrische Leitfähigkeit ist steuerbar.
Unter den Bedingungen von Licht und Wärmestrahlung ändert sich seine elektrische Leitfähigkeit erheblich.
Gitter: Die Atome in einem Kristall bilden ein ordentlich angeordnetes Gitter im Raum, das Gitter genannt wird.
Kovalente Bindungsstruktur: Ein Paar äußerster Elektronen (d. h. Valenzelektronen) zweier benachbarter Atome bewegt sich nicht nur um ihre eigenen Kerne, sondern erscheint auch in den Umlaufbahnen, zu denen benachbarte Atome gehören, und wird zu gemeinsamen Elektronen, die eine kovalente Bindung bilden. Schlüssel.
Bildung freier Elektronen: Bei Raumtemperatur gewinnt eine kleine Anzahl von Valenzelektronen durch thermische Bewegung genügend Energie, um sich aus kovalenten Bindungen zu lösen und zu freien Elektronen zu werden.
Löcher: Valenzelektronen lösen sich aus kovalenten Bindungen und werden zu freien Elektronen, wobei eine Lücke namens Löcher verbleibt.
Elektronenstrom: Unter der Einwirkung eines äußeren elektrischen Feldes bewegen sich freie Elektronen gerichtet, um einen elektronischen Strom zu bilden.
Lochstrom: Die Valenzelektronen füllen die Löcher in eine bestimmte Richtung (d. h. die Löcher bewegen sich auch in eine Richtung), um einen Lochstrom zu bilden.
Halbleitereigenstrom: Elektronenstrom + Lochstrom. Freie Elektronen und Löcher haben unterschiedliche Ladungspolaritäten und bewegen sich in entgegengesetzte Richtungen.
Ladungsträger: Teilchen, die Ladungen tragen, werden Ladungsträger genannt.
Die Eigenschaften des Leiterstroms: Der Leiter leitet Strom nur mit einer Art von Ladungsträgern, dh freier Elektronenleitung.
Elektrische Eigenschaften von intrinsischen Halbleitern: Intrinsische Halbleiter haben zwei Arten von Ladungsträgern, dh freie Elektronen und Löcher sind beide an der Leitung beteiligt.
Eigenanregung: Das Phänomen, bei dem Halbleiter bei thermischer Anregung freie Elektronen und Löcher erzeugen, wird als Eigenanregung bezeichnet.
Rekombination: Treffen freie Elektronen bei der Bewegung auf Löcher, füllen sie die Löcher und lassen die beiden gleichzeitig verschwinden. Dieses Phänomen wird als Rekombination bezeichnet.
Dynamisches Gleichgewicht: Bei einer bestimmten Temperatur ist die Anzahl freier Elektronen-Loch-Paare, die durch intrinsische Anregung erzeugt werden, gleich der Anzahl freier Elektronen-Loch-Paare, die rekombiniert werden, um ein dynamisches Gleichgewicht zu erreichen.
In Halbleitern, die eine Kristallstruktur bilden, werden bestimmte Verunreinigungselemente künstlich dotiert, und die elektrische Leitfähigkeit ist steuerbar.
Unter den Bedingungen von Licht und Wärmestrahlung ändert sich seine elektrische Leitfähigkeit erheblich.
Gitter: Die Atome in einem Kristall bilden ein ordentlich angeordnetes Gitter im Raum, das Gitter genannt wird.
Kovalente Bindungsstruktur: Ein Paar äußerster Elektronen (d. h. Valenzelektronen) zweier benachbarter Atome bewegt sich nicht nur um ihre eigenen Kerne, sondern erscheint auch in den Umlaufbahnen, zu denen benachbarte Atome gehören, und wird zu gemeinsamen Elektronen, die eine kovalente Bindung bilden. Schlüssel.
Bildung freier Elektronen: Bei Raumtemperatur gewinnt eine kleine Anzahl von Valenzelektronen durch thermische Bewegung genügend Energie, um sich aus kovalenten Bindungen zu lösen und zu freien Elektronen zu werden.
Löcher: Valenzelektronen lösen sich aus kovalenten Bindungen und werden zu freien Elektronen, wobei eine Lücke namens Löcher verbleibt.
Elektronenstrom: Unter der Einwirkung eines äußeren elektrischen Feldes bewegen sich freie Elektronen gerichtet, um einen elektronischen Strom zu bilden.
Lochstrom: Die Valenzelektronen füllen die Löcher in eine bestimmte Richtung (d. h. die Löcher bewegen sich auch in eine Richtung), um einen Lochstrom zu bilden.
Halbleitereigenstrom: Elektronenstrom + Lochstrom. Freie Elektronen und Löcher haben unterschiedliche Ladungspolaritäten und bewegen sich in entgegengesetzte Richtungen.
Ladungsträger: Teilchen, die Ladungen tragen, werden Ladungsträger genannt.
Die Eigenschaften des Leiterstroms: Der Leiter leitet Strom nur mit einer Art von Ladungsträgern, dh freier Elektronenleitung.
Elektrische Eigenschaften von intrinsischen Halbleitern: Intrinsische Halbleiter haben zwei Arten von Ladungsträgern, dh freie Elektronen und Löcher sind beide an der Leitung beteiligt.
Eigenanregung: Das Phänomen, bei dem Halbleiter bei thermischer Anregung freie Elektronen und Löcher erzeugen, wird als Eigenanregung bezeichnet.
Rekombination: Treffen freie Elektronen bei der Bewegung auf Löcher, füllen sie die Löcher und lassen die beiden gleichzeitig verschwinden. Dieses Phänomen wird als Rekombination bezeichnet.
Dynamisches Gleichgewicht: Bei einer bestimmten Temperatur ist die Anzahl freier Elektronen-Loch-Paare, die durch intrinsische Anregung erzeugt werden, gleich der Anzahl freier Elektronen-Loch-Paare, die rekombiniert werden, um ein dynamisches Gleichgewicht zu erreichen.
Die Beziehung zwischen der Ladungsträgerkonzentration und der Temperatur: Die Temperatur ist konstant, die Ladungsträgerkonzentration im intrinsischen Halbleiter ist konstant und die Konzentrationen freier Elektronen und Löcher sind gleich. Wenn die Temperatur ansteigt, verstärkt sich die thermische Bewegung, die freien Elektronen, die sich aus der kovalenten Bindung lösen, nehmen zu, die Löcher nehmen ebenfalls zu (d. h. die Konzentration der Ladungsträger nimmt zu) und die elektrische Leitfähigkeit nimmt zu; wenn die Temperatur abnimmt, nimmt der Träger ab. Mit abnehmender Konzentration verschlechtert sich die elektrische Leitfähigkeit.
