Што се енергетски појаси на силициум?

Што се енергетски појаси на силациум?

Дефиниција на силациум

Силациум е дефиниран како полупроводник со својства помеѓу онаа на проводник и изолатор, критичен за електрониката.

Силациум е дефиниран како полупроводник со помалку слободни електрони од проводник, но повеќе од изолатор. Ова уникатно карактеристика го прави силациум широко користен во електрониката. Силациум има два типа на енергетски појаси: појасот на проводноста и валентниот појас. Валентниот појас е формиран од енергетски нивоа со валентни електрони. На температура 0oK, валентниот појас е исполнет со електрони, и нема проток.

Појасот на проводноста е високонивоен појас каде што се наоѓаат слободните електрони кои можат да се движеат низ тврдотелот. Овие слободни електрони се одговорни за протокот. Енергетскиот размак помеѓу појасот на проводноста и валентниот појас се нарекува забранет енергетски размак. Овој размак определува дали материјалот е метал, изолатор или полупроводник.

Големината на забранетиот енергетски размак определува дали тврдотелот е метал, изолатор или полупроводник. Металите немаат размак, изолаторите имаат голем размак, а полупроводниците имаат среден размак. Силациум има забранет размак од 1.2 eV при 300 K.

Во кристалот на силациум, ковалентните врски ги држат атомите заедно, што го прави силациум електрично неутрален. Кога електрон се одлупи од својата ковалентна врска, тој остава празнина. Со зголемување на температурата, повеќе електрони скочуваат во појасот на проводноста, создавајќи повеќе празнини во валентниот појас.

Дијаграм на енергетските појаси на силациум

Дијаграмот на енергетските појаси на силациум покажува енергетските нивоа на електроните. Во интрасилен силациум, Фермиевото ниво е во средината на енергетскиот размак. Допирањето на интрасилениот силациум со донација на атоми го прави n-тип, преместувајќи Фермиевото ниво поблиску до појасот на проводноста. Допирањето со акцептор атоми го прави p-тип, преместувајќи Фермиевото ниво поблиску до валентниот појас.

Дијаграм на енергетските појаси на интрасилен силациум

Дијаграм на енергетските појаси на екстрасилен силациум