Silikonun Enerji Zonaları Nədir?

Silikonun Enerji Zonaları Nədir?

Silikon Tərif

Silikon, elektronika üçün əhəmiyyətli olan, iletkisi və izolyator arasında məsafəsi olan yarıiletkidir.

Silikon, iletkisindən az, amma izolyatordan çox özgünü elektronları olan yarıiletkidir. Bu unikal xüsusiyyət silikoni elektronikada geniş istifadə edilir. Silikonun iki növ enerji zonası var: iletke zonası və valent zonası. Valent zona, valent elektronların olduğu enerji səviyələrindən ibarətdir. Mutlak sıfır (0oK) dərəcədə, valent zonanın elektronlarla dolu olması nəticəsində, elektrik axını yoxdur.

Iletke zona, solid materialda hər yerdə hərəkət edə bilən özgünü elektronların tapıldığı daha yüksək enerji səviyəsi zonadır. Bu özgünü elektronlar, elektrik axınınin hərəkəti üçün məsuldür. Iletke zonası və valent zonası arasındakı enerji boşluğu "qadağan edilmiş enerji boşluğu" adlanır. Bu boşluğun ölçüsü, materialın metal, izolyator və ya yarıiletkidən hansı olduğunu müəyyən edir.

Qadağan edilmiş enerji boşluğunun ölçüsü, solid materialın metaldən, izolyatordan və ya yarıiletkidən hansı olduğunu müəyyən edir. Metalların heç bir boşluğu yoxdur, izolyatorların böyük bir boşluğu, yarıiletkilərin isə orta ölçülü bir boşluğu var. Silikonun 300 K dərəcədə 1.2 eV qadağan edilmiş enerji boşluğu var.

Silikon kristalında, kovalent bağlar atomları bir arada tutur və silikoni elektrik cür rəftar edir. Bir elektron kovalent bağından ayrılarsa, bir boşluq buraxılır. Temperatur artıqca, daha çox elektron iletke zonasına keçir və valent zonada daha çox boşluq yaradılır.

Silikonun Enerji Zonalari Şeması

Silikonun enerji zonaları şeması, elektronların enerji səviyəlerini göstərir. İntrinsik silikonda, Fermi səviyyəsi enerji boşluğunun ortasındadır. Intrinsik silikonu veric atomlarla doyurmaqla, onu n-tipine çevrilir və Fermi səviyyəsi iletke zonasına daha yaxınlaşır. Qabul edici atomlarla doyurmaqla, onu p-tipine çevrilir və Fermi səviyyəsi valent zonasına daha yaxınlaşır.

İntrinsik Silikonun Enerji Zonalari Şeması

Ekstrinsik Silikonun Enerji Zonalari Şeması