Ano ang Mga Bandang Enerhiya ng Siliko?

Ano ang Mga Bandang Enerhiya ng Silicon?

Pagsasalita ng Silicon

Ang silicon ay isinasaalang-alang bilang isang semiconductor na may mga katangian nasa gitna ng isang conductor at insulator, mahalaga para sa elektronika.

Ang silicon ay isinasaalang-alang bilang isang semiconductor na may mas kaunti na libreng elektrono kaysa sa isang conductor ngunit higit pa kaysa sa isang insulator. Ang natatanging katangian na ito ang nagpapawid ng paggamit ng silicon sa elektronika. Mayroon ang silicon ng dalawang uri ng bandang enerhiya: ang conduction band at ang valence band. Ang valence band ay nabuo ng mga antas ng enerhiya na may mga valence electrons. Sa temperatura ng 0oK, puno ang valence band ng mga elektrono, at walang current ang lumilipad.

Ang conduction band ay ang mataas na antas ng enerhiya kung saan matatagpuan ang mga libreng elektrono, na maaaring ilipat sa buong solid. Ang mga libreng elektrono na ito ang responsable sa paglipad ng current. Ang enerhiyang gap sa pagitan ng conduction band at valence band ay tinatawag na pinagbabawal na enerhiyang gap. Ito ang nagpapasya kung ang materyal ay metal, insulator, o semiconductor.

Ang laki ng pinagbabawal na enerhiyang gap ang nagpapasya kung ang solid ay metal, insulator, o semiconductor. Walang gap ang mga metal, malaking gap ang mga insulator, at may moderadong gap ang mga semiconductor. May pinagbabawal na gap ang silicon na 1.2 eV sa 300 K.

Sa isang silicon crystal, ang covalent bonds ang nagpapatibay sa mga atoms na nagpapabilog ng silicon na elektrikally neutral. Kapag ang isang elektrono ay lumayas mula sa kanyang covalent bond, iniwan nito ang isang butas. Habang tumaas ang temperatura, mas maraming elektrono ang tumalon sa conduction band, naglilikha ng mas maraming butas sa valence band.

Diagrama ng Bandang Enerhiya ng Silicon

Ang diagrama ng bandang enerhiya ng silicon ay nagpapakita ng mga antas ng enerhiya ng mga elektrono. Sa intrinsic silicon, ang Fermi level ay nasa gitna ng enerhiyang gap. Ang pagdodope ng intrinsic silicon na may donor atoms ay ginagawang ito n-type, naglilipat ng Fermi level mas malapit sa conduction band. Ang pagdodope ng acceptor atoms ay ginagawang ito p-type, naglilipat ng Fermi level mas malapit sa valence band.

Diagrama ng Bandang Enerhiya ng Intrinsic Silicon

Diagrama ng Bandang Enerhiya ng Extrinsic Silicon