Miért használunk félvezetőket vezetők helyett az elektronikus áramkörök tervezésében?

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





Alapvetõen a félvezetõket és a vezetõket fõként különbözõ típusokban használják elektromos és elektronikus alkatrészek . A félvezető egyfajta anyag, hasonló a szilíciumhoz, és rendelkezik mind a szigetelőkkel, mind a vezetőkkel. Az elektromos áram viselkedése a szilícium nagyon szegény. Ha azonban Si-hez tartalmaz néhány talajt, például bórt vagy foszfort, akkor ez vezet. De viselkedése elsősorban a hozzáadott talajoktól függ. Ha a szilíciumhoz foszfortartalmú talajt adunk, akkor n-típusú félvezetővé válik. Hasonlóképpen, amikor hozzáadjuk a bórt Si-hez, akkor p-típusú félvezetővé válik. Az elektronok mennyisége egy p-típusú félvezetőben kevés, mint egy tiszta félvezető, míg egy n-típusú félvezetőben több elektron van.

Mik azok a félvezetők és vezetők?

A modern elektronikában használt összes alkatrész az félvezetőkkel tervezve . A a félvezető alapvető tulajdonsága vagyis kevesebbet vezet. A félvezető nem fogja könnyen szállítani az elektromos áramot, mint egy normál vezető. Néhány anyag belső félvezetőket használ, és a félvezető tulajdonságok ezekben az anyagokban fognak bekövetkezni. De a modern elektronikában használt anyagok többsége külső. Ezeket félvezetőkké alakíthatjuk doppingolás apró mennyiségben ismeretlen atomokkal. De a doppinghoz szükséges atomok száma nagyon csekély.




Félvezetők és vezetők

Félvezetők és vezetők

A modern elektronikában leginkább használt vezetők olyan fémek, amelyek acélt, alumíniumot és rézet tartalmaznak. Ezek az anyagok következnek Ohm törvénye valamint nagyon kicsi az ellenállása. Így továbbíthatják elektromos áram egyik helyről a másikra sok áram feloldása nélkül.



Ennek eredményeként ezek hasznosak, miközben vezetékeket csatlakoztatnak az áram egyik helyről a másikra történő továbbításához. Segítenek abban, hogy az elektromos áram nagy része elérje a célját, alternatívaként felmelegítse a közöttük lévő csatlakozó vezetékeket! Annak ellenére, hogy furcsa hangot ad, az áramellenállások is vezető anyagokkal vannak kikészítve. De nagyon kis vezető részeket alkalmaznak, amelyek nem engedik az áramot túl egyszerűen áramolni.

Félvezetők és karmesterek sávmodelljei

A félvezető főleg szigetelő. De az energiaszakadék kisebb, ha ellentétben állunk a szigetelőkkel. A vegyérték sáv a helyiség hőmérsékletén némileg hővel van elfoglalva, míg a vezetősáv némileg nincs betöltve. Mivel elektromos átvitel nyíltan kapcsolódik az átviteli sávon belüli elektronok számához (körülbelül üres), valamint a vegyértéksávban lévő (teljesen elfoglalt) lyukakhoz. Becslések szerint egy belső félvezető elektromos vezetőképessége rendkívül alacsony lesz.

Félvezetők és karmesterek sávmodelljei

A vezető sávmodelljében a vegyérték sávot nem használják teljesen az elektronok, különben a teljes vegyérték sáv átfedi az üres vezetősávot. Általában mindkét állapot egy időben történik, az elektronok áramlása a hiányosan bepakolt vegyérték sávban mozoghat, különben a két átfedő sávon belül. Ezekben nincs különbség a sávban a vegyérték és a vezetés között.


Különbség a félvezetők és a vezetők között

A félvezetők és a vezetők közötti különbség főként annak jellemzőit foglalja magában, mint a vezetőképesség, az ellenállás, a tiltott rés, a hőmérsékleti együttható, a vezetőképesség, a vezetőképesség értéke, az ellenállás értéke, az áramlás, az áramhordozók száma normál hőmérsékleten, a sáv átfedése, 0 kelvin viselkedés , Formáció, Valence elektronok és példái.

  • A vezető ellenállása alacsony, míg a félvezető mérsékelt.
  • A vezető vezetőképessége magas, míg a félvezető mérsékelt.
  • A vezetőnek nagy számú elektronja van az átvitelhez, míg a félvezetőnek nagyon kevés az átviteli elektronja.
  • Egy vezető hőmérséklet-együtthatója pozitív, míg a félvezető negatív.
  • A vezetőnek nincs tiltott rése, míg a félvezetőnek nincs rése.
  • A vezető ellenállási értéke kisebb, mint 10-5 Ω-m, tehát elhanyagolható, míg a félvezető a vezetők és szigetelők értéke között van, azaz 10-5 Ω-m-105 Ω-m.
  • Az áramhordozók mennyisége a vezetőben a szokásos hőmérsékleten nagyon magas, míg a félvezetőkben alacsony.
  • A vezető vezetőképessége nagyon magas, 10-7mho / m, míg a félvezető a szigetelők és vezetők között van, amelyek 10-13mho / m és 10-7mho / m között vannak.
  • A vezető áramának áramlása a szabad elektronoknak, míg a félvezetőkben a lyukaknak, valamint a szabad elektronoknak köszönhető.
  • A vezető kialakítása fémes kötéssel történhet, míg a félvezetőben kovalens kötéssel.
  • A vezető 0 kelvin viselkedése szupravezetőként, míg a félvezetőnél szigetelőként viselkedik.
  • A vezető vegyérték-elektronjai a legkülső héjban vannak, míg a félvezetőben négy.
  • A vezetők sávjának átfedése a vegyérték és a vezetési sávok is átfedésben van, míg a félvezetőben mindkét sáv el van osztva 1,1 eV energiatérrel
  • A vezetők fő példái a réz, ezüst, higany és alumínium, míg a félvezető példák a szilícium és a germánium.

Ez tehát a félvezetők és a vezetők összehasonlításáról szól. A elektromos vezetők olyan anyagok vagy tárgyak, amelyek lehetővé teszik az áram egyirányú áramlását, különben több irányba. A jó vezetők főleg réz, alumínium és vas. A félvezetők szilárd anyagok, amelyek elektromos vezetőképességgel rendelkeznek. Ez a tulajdonság teszi alkalmassá az elektromos áram vezérléséhez.

A fenti információk alapján végül arra következtethetünk, hogy a vezető nulla ellenállással rendelkezik, míg a félvezetőkben lehetőség van a félvezetők áramának szabályozására. Ezt a tulajdonságot a valós idejű félvezetővel ellátott elektronikus áramköri követelmények tervezéséhez használják. Itt van egy kérdés az Ön számára, mik a félvezetők és vezetők alkalmazásai?