Mis on silikoni energiaüksused

Mis on silikooni energiaüksused?

Silikooni definitsioon

Silikoon defineeritakse kui pooljuht, mille omadused asuvad juhtiva ja eraldava materjali omaduste vahel, mis on oluline elektronikas.

Silikoon defineeritakse kui pooljuht, millel on vähem vabaid elektrone kui juhtivatel materjalidel, kuid rohkem kui eraldavatel. See unikaalne omadus muudab silikooni laialdaselt kasutatavaks elektronikas. Silikoonly on kaks tüüpi energiaüksusi: juhtimisüksus ja valentsüksus. Valentsüksus moodustatakse valentsielektronide energiatasemete poolt. Absoluutses nulltemperatuuris (0oK) on valentsüksus täis elektronidest ja vool ei jookse.

Juhtimisüksus on kõrgema energiatasega üksus, kus leiduvad vabad elektronid, mis saavad liikuda kogu tahkesis. Need vabad elektronid on vastutavad voolu tekke eest. Energia lõhe juhtimis- ja valentsüksuse vahel nimetatakse keelatud energialüngaks. See lõhe määrab, kas materjal on metall, eraldaja või pooljuht.

Keelatud energiaülge suurus määrab, kas tahke on metall, eraldaja või pooljuht. Metallidel puudub see lõhe, eraldajal on suur lõhe ja pooljuhtidel on mõõdukas lõhe. Silikoonly on 300 K temperatuuril keelatud energiaülge 1,2 eV.

Silikoontahkes koosnevad atoomid kovalentsete sidega, mis teevad silikooni elektriliselt neutraalseks. Kui elektron lahkuvab oma kovalentsest sidest, jääb tühik. Kui temperatuur tõuseb, hüppab rohkematele elektronitele juhtimisüksusesse, loodudes rohkem tühikeid valentsüksuses.

Silikooni energiaüksuste diagramm

Silikooni energiaüksuste diagramm näitab elektronide energiatasemeid. Intrinsic silikoonis asub Fermi tasand energiaülge keskel. Intrinsi silikooni doobimine andoratomidega muudab selle n-tüübiliseks, liigutades Fermi tasandi lähemale juhtimisüksusele. Doobimine akseptoratomidega muudab selle p-tüübiliseks, liigutades Fermi tasandi lähemale valentsüksusele.

Intrinsic silikooni energiaüksuste diagramm

Extrinsic silikooni energiaüksuste diagramm