Nejzákladnější definice polovodiče by byla elektrická součástka, která část času vede elektrický proud. Elektřina je nezbytnou součástí našeho každodenního života a je přítomna prakticky všude. V každé domácnosti jsou spotřebiče, televizory, satelitní systémy a celá řada menších předmětů, které jsou napájeny elektřinou. Aby tyto předměty mohly fungovat, musí se k nim elektřina dostat prostřednictvím vodičů, které umožňují její průchod. Vodič je jednoduše materiál, který má schopnost vést tuto potřebnou elektřinu. Polovodiče také vedou elektřinu, ale jen v menší míře než běžné vodiče. Množství vedené elektřiny závisí na typu použitého materiálu a také na jeho směsi a velikosti. Polovodiče jsou vyrobeny ze speciálních materiálů, které umožňují přechodnou vodivost mezi izolantem a vodičem. To pouze znamená, že mají některé velmi unikátní fyzikální vlastnosti, které jsou někde mezi izolátory, jako je sklo, a hliníkem, jako jsou vodiče. K přidávání nečistot do čistých polovodičů se používá proces označovaný jako „dopování“, který doslova mění vodivost materiálu.
.
Čím jsou polovodiče důležité?“
Pro pochopení toho, jak důležitá je práce polovodičů, je důležité pochopit základní rozdíl mezi elektronikou a elektřinou. Obojí je svým způsobem spojeno s elektrickou energií a může ji vytvářet, přenášet a využívat. Základní rozdíl mezi nimi spočívá v tom, že elektřina se v zásadě zabývá využitím elektrické energie v reálných aplikacích, jako je osvětlení, vytápění nebo motory. Elektronika se naproti tomu zabývá především aplikacemi, jako je řízení energie nebo komunikace. Příkladem elektronických zařízení jsou termostaty, rádia nebo regulace otáček elektromotorů. Skutečný význam polovodičů spočívá v tom, že mohou být jak izolátory, tak vodiči. Polovodič může být použit v roli vodiče, nebo izolantu. Různé podmínky mohou ovlivnit vodivost polovodiče. Když se kombinuje několik různých typů polovodičů, mohou vytvářet zvláštní elektrické vlastnosti v různých zařízeních tím, že umožňují řízení specifických elektrických signálů. Polovodiče se často používají při výrobě elektronických zařízení i integrovaných obvodů.
Různé typy polovodičů
Existují dvě základní kategorie polovodičů: Vnější a vnitřní. Vnitřní polovodiče jsou vyrobeny z velmi čistých materiálů, a proto jsou velmi špatnými vodiči. Vnitřní polovodiče mají stejný počet záporných a kladných nosičů nazývaných elektrony, respektive díry. Vnější polovodič je takový, u kterého je vodivost zlepšena přidáním příměsí, procesem dopování. Dopováním lze získat dvě různé kategorie polovodičů: se záporným nábojem (typ n) nebo s kladným nábojem (typ p). Polovodiče jsou k dispozici buď jako sloučenina, nebo jako prvek. Nejběžnějšími a základními polovodiči jsou křemík a germanium. Křemík i germanium mají jako polovodiče krystalickou strukturu, která se nazývá „diamantová mřížka“. To znamená, že atom je uprostřed a všichni jeho sousedé jsou rozmístěni po rozích čtyřstěnu. Existuje mnoho různých čistých prvků polovodičů i slitin a sloučenin. Složené polovodiče mají určitou výhodu v tom, že mohou poskytovat velmi široký rozsah pohyblivostí a energetických mezer. To jednoduše znamená, že materiály mají vlastnosti a vlastnosti, které odpovídají velmi specifickým požadavkům. Z tohoto důvodu existují některé polovodiče, které jsou považovány za polovodiče se širokou pásmovou mezerou.
Proč jsou vlastnosti polovodiče důležité?
Polovodiče mají řadu vlastností, které vodiče a izolanty nemají. Tyto vlastnosti jsou definovány elektrony, které jsou schopny přeskakovat z valenčního pásu do vodivostního pásu nebo naopak. Jednou z věcí, které mohou ovlivnit elektron a dodat mu dodatečnou energii k přeskoku do vodivostního pásu, je teplota. To samozřejmě také zanechá díru ve valenčním pásu, kde se elektron dříve nacházel. Světlo může být také prvkem, který dodá energii k vytvoření páru „elektron-díra“. Tento proces se označuje jako absorpce. Když se v důsledku absorpce fotonů zvýší proud v polovodiči, nazývá se to fotovodivost. Fotony mají různou energii. Foton je částice spojená se světlem, která se může chovat jako vlna nebo částice

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.