要了解电子设备的机制,必须了解其使用的结构和材料。一种S.emiradion.是电子设备的核心积木。
本世界中的所有电子设备和电路都涉及半导体的使用。
为了更好地了解电子设备,必须了解半导体并理解半导体,我们应该熟悉材料。
您将在本文中获取所有答案。本节背后的此主要愿景是让您熟悉材料及其类型。
材料类型
材料基于电导率分为三类,即导体那绝缘子和半导体。我们将详细讨论所有三种类型的材料。此外,我们还将讨论其导电性取决于哪些因素。
导体
金属是导体;这是因为金属的电子配置。金属原子中的最外电子松散地束缚。在室温下,这些电子可以容易地在原子之间的空间中移动。
因此,称为金属中的电子自由电子。这增加了它的电导率,就像相对的相对一样电子的移动性在材料中;较高将是其电导率。因此,电子的运动是决定其的基本术语电导率。
金属的一些例子是银,铜,金,铝,铁,钢等。
绝缘子
在绝缘体中,最外壳中的电子紧密束缚。在室温下,原子不会获得足够的热能来拆卸最外部的电子。因此,电子不能自由移动即电子迁移率几乎为零。因此,其电导率也为零。因此,具有极低导电性或没有导电性的材料被称为绝缘体。
绝缘体的一些例子是 - 玻璃,橡胶,塑料,纸,纯水等。
半导体
半导体是电导率低于导体(金属)的材料,而不是绝缘体。在半导体中,自由电子的浓度水平位于导体和绝缘体中的电子密度之间。
乐队缺口理论
带隙理论解释了导体,绝缘子和半导体关于从价带和导带的自由电子运动的机制。
它基本上是能带隙结构,其清楚地解释了导体,绝缘体和半导体的导电性。它包括两个能带价值频带,并且导电带和这两个能级之间的宽度被称为乐队差距。
称价频带中的电子价电子基本上是电荷载体。如果带隙是更多的,则价带中的电子将需要更多的能量来到达导通带,以这种方式被操纵的材料的导电性。
绝缘子带隙理论解释
在绝缘体中,取值带的最大能量水平与导通带的最小能级之间的差异非常高。因此,在绝缘体的情况下,带隙的宽度比导体和半导体的宽度宽得多。由于这种在价带中的电子需要更多的能量来进入传导带。另一方面,在半导体和导体的情况下,所需的能量幅度低。
导体带隙理论解释
在导体的情况下,价带和导通带之间的能隙几乎为零,因此价带和传导带重叠。由于重叠的电子可以容易地从价带流到导通带并有助于导电性。
半导体的带隙理论解释
在半导体的情况下,价频带和传导带之间的能量水平差是对绝缘体的比较,但是即使在室温电子中也可以获得足够的能量以进入传导带。
能源带隙中锗的情况是在302K和硅的带隙时为0.67eV,在302K时硅的粘带隙是1.11eV。
如果即使在室温半导体中也具有少量能量,则电子可以在半导体中自由移动,因此即使在室温半导体上用作导体并且在低于室温的温度下,它用作绝缘体。
电子孔对
当电子从价带移动到导电带时,它在价带中的一个孔离开它,该孔可以被比值带中的其他电子占据。孔是正电荷载体。在半导体中,孔的数量与电子相同。因此,对于在导通带中的每个电子移动,在价带中将存在孔。
因此,整个半导体是中性的。在室温下,大约有10个10.在价带中的导通带和孔中的游离电子。但是如果没有能量供应,电子总是占据最低能量状态,因此它们返回到价带。
在特定的温度下,在进入导电带和落入价带的电子之间建立平衡。随着温度的增加,更多电子从价带传递到导通带,因此半导体的导电性增加。
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