Zer da silizioaren energia-banda?
Silizioaren definizioa
Silizioa elektronikarako oso garrantzitsua den huts egokitzaile bat da, konduktore eta aislaritzaren ezaugarrien artekoak dituena.
Silizioa, konduktoretan baino gutxiago duten elektron libreak dituen huts egokitzaile bat da, baina aislaritza baino gehiago. Ezaugarri berezia honek silizioa elektronikan erabili osoa egiten du. Silizioak bi motatako energia-banda ditu: konduktore-banda eta valentzia-banda. Valentinia-banda, elektron valentziarren energi-tarteak osatzen ditu. Absolutu 0oK tenperaturan, valentzia-banda elektron beteta dago, eta ez da korronte bat doazen.
Konduktore-banda, elektron libreak, solido osoan mugitzeko gai direnak, aurkitzen dirun energia-altuagoko banda da. Elektron libreak hauek dira korrontearen zuzendaritza. Konduktore-banda eta valentzia-banda arteko energia-tartea debekatutako energia-tartea deitzen da. Tarte hau materiala metal, aislaritza edo huts egokitzaile izango dena erabakitzen du.
Debekatutako energia-tartearen neurria solidoa metal, aislaritza edo huts egokitzaile izango dena erabakitzen du. Metalek ez dute tarterik, aislaritzak tarte handi bat dute, eta huts egokitzaileek tarte erdiesnea dute. Silizioak 300 K-n 1.2 eVko debekatutako tarte bat du.
Silizio kristaluan, kovalente elkarketa atomak batera lotzen ditu, silizioa elektrikoki neutroa egiten duena. Elektrono bat bere kovalente elkarketatik askatzen denean, txertxo bat utzi du. Tenperatura handitu ahala, elektron gehiago saltzen dira konduktore-bandara, valentzia-bandan txertxo gehiago sortuz.
Silizioaren energia-banda-diagrama
Silizioaren energia-banda-diagramak elektronen energia-tarteak erakusten ditu. Intrinsic silizioan, Fermiren maila energia-tartearen erdian dago. Donatore atomoein intrinsic silizioa dopatu egiten denean, n-mota bihurtzen da, Fermiren maila konduktore-bandara hurbiltzen duena. Onartzaile atomoein dopatzean, p-mota bihurtzen da, Fermiren maila valentzia-bandara hurbiltzen duena.
Intrinsic Silizioaren Energia-Banda-Diagrama
Extrinsic Silizioaren Energia-Banda-Diagrama