Prawie wszystko , który wykorzystuje energię elektryczną ma obwody półprzewodnikowe : Twój samochód , Twój ekspres do kawy, komputer. Wykonanie tych obwodów wynika z zachowania się elektronów w obrębie uporządkowanej tablicy atomów lub sieci krystalicznej . Zazwyczajkrata jest wykonana z materiału podłożowego atomów krzemu , przy czym ” domieszek ” dodanych , aby zwiększyć lub zmniejszyć ilość elektronów w materiale .
„N typu ” półprzewodnikowe są wykonane przez wprowadzenie domieszki takiej jak fosfor, które przynosi dodatkowe elektronów , podczas gdy ” typu p ” ma domieszkę takich jak bor, co zmniejsza liczbę elektronów w stosunku do materiał bazowy . Ciekawe nieruchomości odbywać się na skrzyżowaniu , gdzie materiały n -i p – typu weszły w kontakt ze sobą . Jedną z rzeczy , które się dzieje, że elektrony z dodatkowych typu n udają się do p- strony , a brakujące elektrony z p- strony , zwane „dziury „, udają się do n- boku . Region między pozbawiona jest opłat , stąd nazwa „regionu uszczuplenie . ” Instrukcje
1
Znajdź wewnętrzną gęstość nośnika , Ni, materiału bazowego . Krzemu w temperaturze pokojowej , Ni wynosi około 1,5 x 10 ^ 10 nośników /cm ^ 3 .
2
Oblicz napięcia cieplnej wsadu . VT jest podana przez równanie
VT = kx T /Q
gdzie k jest stałą Boltzmanna – 1,38 x 10 ^ -23 J /K
T mierzy się w stopniach Kelvina , < Br /> q jestładunkiem elektronu – . 1,6 x 10 ^ -19 Coulomba
w 300K , to daje
VT = 1,38 x 10 ^ -23 x 300 /1,6 x 10 ^ -19 = 0,025
3
Określić przewoźnika akceptora i donora gęstości . Jeśli masz już materiały , które zostaną określone przez procesu produkcyjnego , a jeśli jesteś projektowania materiałów , można wybrać to , aby dopasować charakterystykę chcesz . Dla celów ilustracji załóżmy, żegęstość akceptora , NA, 10 18/cm ^ 3 ^ igęstość dawcy , ND, 10 ^ 3 ^ 16/cm .
4
Oblicz napięcia na Województwo wyczerpywanie z równania
V = VT x ln (NA x ND /Ni ^ 2)
na przykład
V = 0,025 x ln ( 18 x 10 ^ 10 ^ 16 /( 1,5 x 10 ^ 10 ) ^ 2 ) ,
V = 0,79 V. Imperium