сағыштырма үткәреүсәнлеге буйынса үткәргестәр һәм диэлектриктар араһында торған материал From Wikipedia, the free encyclopedia
Ярымүткәргестәр — үҙҙәренең сағыштырма үткәреүсәнлеге менән үткәргестәр һәм диэлектриктар араһында торған материалдар, үткәргестәрҙән сағыштырмаса үткәреүсәнлегенең ҡушылдыҡтар концентрацияһына, температураға һәм төрлө нурланыштарҙың тәьҫиренә бәйле булыуҙары менән айырылалар. Ярымүткәргестәрҙең үҙенсәлеге — электр үткәреүсәнлегенең температура артыу менән арта барыуы[1].
Ярым үткәргес | |
Ҡайҙа өйрәнелә | semiconductors chemistry[d] |
---|---|
Ярым үткәргес Викимилектә |
Ярымүткәргес булып тыйылған зона киңлеге электрон-вольт (эВ) булған кристалдар тора. Мәҫәлән, алмаз — киң зоналы (6 эВ тирәһе), ә индий арсениды (арсенид индия) — тар зоналы (0,35 эВ) ярымүткәргес. Бик күп химик элементтар- ярымүткәргес (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк һәм башҡа), шулай уҡ күп кенә ҡушып иретелгән һәм химик ҡушылма (галлий арсениды һәм башҡа) матдәләр.
Саф кристалл рәшәткәһендәге башҡа химик элементтың атомы — химик ҡушылма (мәҫәлән, кремний кристалында атом фосфор, бор атомы һәм башҡа) тип атала. Ҡушылма атом электронын кристалға биреүе (кремний кристалында фосфор атомы), йәки алыуына (бор) ҡарап, ҡушылма атомдарҙы донор, йә иһә акцептор тиҙәр. Кристалл рәшәткәһендәге ниндәй атом урынын алмаштырғанына, ниндәй критсаллографик яҫылыҡҡа урынлашыуына ҡарап, ҡушылдыҡтың үҙенсәлеге үҙгәрә ала.
Ярымүткәргестәрҙең үткәреүсәнлеге температураға ныҡ бәйле. Температура абсолют нулгә яҡынайғанда ярымүткәргестәр диэлектриктар үҙенсәлегенә эйә була.
Ярым үткәргестәрҙең физик үҙенсәлектәре металл, йәки диэлектриктар менән сағыштырғанда яҡшыраҡ өйрәнелгән. Быға күп төрлө башҡа матдәләрҙә күҙәтелмәй торған эффекттар булышлыҡ итә , улар тәү сиратта ярым үткәргестәрҙең зоналы структура төҙөлөшө менән һәм тыйылған тар зонаһы булыуы менән бәйле. Әлбиттә, ярым үткәргестәрҙе өйрәнеүгә төп стимул булып, ярым үткәргес приборҙар һәм интеграль микросхемалар эшләп сығарыу тора. Был тәү сират та саҡматашҡа (кремний) , тағы башҡа (Ge, GaAs, InP, InSb) кеүек берләшмәләргә ҡағыла.
Саҡматаш — тура зоналы булмаған ярым үткәргес, оптик үҙенсәлектәре фотодиодтар һәм ҡояш батареяларын эшләү өсөн файҙаланыла , ләкин уны яҡтылыҡ сығанағы итеп эшләтеү бик ауыр. Бында тура зоналы ярым үткәгестәргә бер ни етә алмай — AIIIBV тибындағы берләшмәләр, улар араһында яҡтылыҡ диодтары (светодиодтар) һәм ярымүтәргес лазерҙар эшләүҙә ҡулланылған GaAs, GaN.
Ысын ярым үткәргес абсолют нуль булған температурала, үткәреүсәнлек зонаһында бәйһеҙ таратыусыларҙан айырмалы , үҙен диэлектрик кеүек тота . Легирлау ваҡытында ситуацияның үҙгәреүе мөмкин (вырожденные полупроводники).
Технологтарҙың саф матдәләр алыу мөмкинлектәре бар, шуға күрә Авогардо һаны өсөн яңы эталон эшләү мәсьәләһе ҡалҡа.
ярым үткәргестәрҙе бер нисә төргә бүлеп йөрөтәләр:
Түбәндәге берләшмәләр киң ҡулланыла:
шулай уҡ ҡурғаш , аҡ ҡурғаш, германий, кремний окиселдары, һәм феррит, аморф былалар һәм башҡа бик күр берләшмәләр (AIBIIIC2VI, AIBVC2VI, AIIBIVC2V, AIIB2IIC4VI, AIIBIVC3VI).
Күрһәтелгән бинар берләшмәләрҙең күбеһенең нигеҙендә уларҙың ҡаты растворҙарын алып була : (CdTe)x(HgTe)1-x, (HgTe)x(HgSe)1-x, (PbTe)x(SnTe)1-x, (PbSe)x(SnSe)1-x и других.
AIIIBV берләшмәләре, башлыса, ныҡ юғары йышлыҡта эшләгән электрон техника изделиелары эшләүҙә ҡулланыла.
AIIBV берләшмәләрен күренеүсе өлкәләр люминофорҙар, светодиодтар, Холл датчигы, модуляторҙарҙа ҡулланалар.
AIIIBV, AIIBVI и AIVBVI- яҡтылыҡ сығанаҡтарын һәм ҡабул итеүселәрен, нурланыш индикаторҙарын һәм модуляторҙарын эшләгәндә ҡулланалар .
Окислы ярым үткәргес берләшмәләр фотоэлементтар, юғары йышлыҡлы индуктивлыҡ турайтҡыстары һәм үҙәктәре итеп ҡулланалар.
Параметры | AlSb | GaSb | InSb | AlAs | GaAs | InAs |
---|---|---|---|---|---|---|
Температура плавления, К | 1333 | 998 | 798 | 1873 | 1553 | 1218 |
Постоянная решётки, Å | 6,14 | 6,09 | 6,47 | 5,66 | 5,69 | 6,06 |
Ширина запрещённой зоны ΔE, эВ | 0,52 | 0,7 | 0,18 | 2,2 | 1,32 | 0,35 |
Диэлектрическая проницаемость ε | 8,4 | 14,0 | 15,9 | — | — | — |
Подвижность, см²/(В·с): | ||||||
электронов | 50 | 5000 | 60 000 | — | 4000 | 34000[2] |
дырок | 150 | 1000 | 4000 | — | 400 | 460[2] |
Показатель преломления света, n | 3,0 | 3,7 | 4,1 | — | 3,2 | 3,2 |
Линейный коэффициент теплового расширения, K-1 | — | 6,9·10-6 | 5,5·10-6 | 5,7·10-6 | 5,3·10-6 | — |
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.