Τι είναι το υλικό ημιαγωγού;

Ένα υλικό ημιαγωγού είναι ένα υλικό που έχει ηλεκτρική αγωγιμότητα μεταξύ εκείνης ενός αγωγού, όπως ο χαλκός, και ένας μονωτής, όπως το γυαλί. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να διεξάγει ηλεκτρικό ρεύμα υπό ορισμένες συνθήκες, αλλά όχι όπως ένας αγωγός.

Εδώ είναι αυτό που κάνει τους ημιαγωγούς ειδικούς:

* Μοναδική αγωγιμότητα: Η αγωγιμότητά τους μπορεί να ελεγχθεί από παράγοντες όπως:

* Θερμοκρασία: Η θέρμανση αυξάνει την αγωγιμότητα.

* ακαθαρσίες: Η προσθήκη συγκεκριμένων ακαθαρσιών (ντόπινγκ) αλλάζει αγωγιμότητα.

* Τάση: Η εφαρμογή μιας τάσης μπορεί να ελέγξει τη ροή των ηλεκτρονίων.

* Εφαρμογές: Αυτή η ελεγχόμενη αγωγιμότητα καθιστά τους ημιαγωγούς ιδανικούς για:

* τρανζίστορ: Τα δομικά στοιχεία της σύγχρονης ηλεκτρονικής.

* Ενσωματωμένα κυκλώματα (ICS): Τα μικροσκοπικά τσιπ που περιέχουν εκατομμύρια τρανζίστορ, αποτελώντας τη βάση για υπολογιστές, τηλέφωνα και πολλά άλλα.

* Δίοδοι: Οι συσκευές που επιτρέπουν το ρεύμα να ρέει μόνο προς μία κατεύθυνση.

* ηλιακά κύτταρα: Μετατρέποντας το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα.

* LEDS: Εμφανίζοντας το φως όταν η ηλεκτρική ενέργεια περνά μέσα από αυτά.

Γιατί ονομάζονται "ημι" αγωγοί;

* Το όνομα προέρχεται από την ικανότητά τους να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια μερικώς . Σε αντίθεση με τους αγωγούς που επιτρέπουν την ελεύθερη κίνηση των ηλεκτρονίων, οι ημιαγωγοί έχουν περιορισμένο αριθμό ελεύθερων ηλεκτρονίων.

* Αυτή η "ημι" αγωγιμότητα είναι αυτό που τους δίνει τις μοναδικές τους ιδιότητες.

Κοινά υλικά ημιαγωγών:

* πυρίτιο (SI): Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό ημιαγωγού, που βρίσκεται σε όλες σχεδόν τις ηλεκτρονικές συσκευές.

* Germanium (GE): Χρησιμοποιείται σε πρώιμα τρανζίστορ αλλά λιγότερο κοινά τώρα.

* αρσενίδιο γαλλίου (GAAS): Ταχύτερη και πιο αποτελεσματική από το πυρίτιο, που χρησιμοποιείται σε συσκευές υψηλής ταχύτητας και λέιζερ.

Κατανόηση των βασικών:

* Διευθυντές: Έχετε μια "θάλασσα" ελεύθερων ηλεκτρονίων, επιτρέποντας την εύκολη ροή ηλεκτρικής ενέργειας.

* μονωτήρες: Έχουν στενά δεσμευμένα ηλεκτρόνια, εμποδίζοντας τη ροή ηλεκτρικής ενέργειας.

* ημιαγωγοί: Έχετε περιορισμένο αριθμό ελεύθερων ηλεκτρονίων, επιτρέποντας την ελεγχόμενη αγωγιμότητα.

Στην ουσία, οι ημιαγωγοί είναι η καρδιά των σύγχρονων ηλεκτρονικών, επιτρέποντάς μας να δημιουργήσουμε όλο και πιο ισχυρές και μικροσκοπικές συσκευές.