Kremniyning energiya zonalar nima?
Silicon ning energiya zonalar nima?
Silicon tushunchasi
Silicon elektronika uchun muhim bo'lgan o'rtacha xususiyatlarga ega bo'lgan poluprovodnik hisoblanadi.
Silicon elektronlar soni konduktorlardan kamroq, lekin izolyatorlardan ko'proq bo'lgan poluprovodnik. Bu unikal xususiyat siliconni elektronikada keng qo'llanishga ega qiladi. Silicon ikkita turdagi energiya zonalarni ega bo'ladi: konduksiya zonasi va valent zonasi. Valentin zonasi valentin elektronlari bilan shakllangan energiya darajalardan iborat. Mutlaq 0oK haroratda, valentin zonasi elektronlar bilan to'liq to'ldiriladi va elektr toki o'tmaydi.
Konduksiya zonasi bu yuqori energiya darajasidagi zonadir, bu yerda jismoning butuniga qadar harakat qiluvchi oddiy elektronlar joylashgan. Bu oddiy elektronlar toki o'tish uchun mas'ul. Konduksiya zonasi va valentin zonasi orasidagi energiya gap "tafsilotlar energiya gap" deb ataladi. Bu gap materialning metall, izolyator yoki poluprovodnik bo'lishini aniqlaydi.
Tafsilotlar energiya gapining hajmi jismning metall, izolyator yoki poluprovodnik bo'lishini belgilaydi. Metallarda hech qanday gap yo'q, izolyatorlarda katta gap bor, poluprovodniklarda esa o'rtacha gap mavjud. Silicon 300 K da 1.2 eV lik taqiqlangan energiya gapiga ega.
Silicon kristalida, kovalent ulkan atomlarni bir-birlariga bog'laydi, bu siliconni elektr jihatdan neutral qiladi. Agar elektron kovalent ulkindan ajratilsa, unda ochiq joy (hole) paydo bo'ladi. Harorat oshganda, ko'proq elektronlar konduksiya zonasiga o'tadi, bu esa valentin zonada ko'proq ochiq joylarni yaratadi.
Silicon energiya zonalar diagrammasi
Silicon energiya zonalar diagrammasi elektronlar energiya darajalarini ko'rsatadi. Intrinsik siliconda, Fermi darajasi energiya gapning o'rtasida joylashgan. Intrinsik siliconga donator atomlari bilan dopping qilinadiganida, uning tipi n-tipga aylanadi va Fermi darajasi konduksiya zonasiga yaqinlashadi. Akseptor atomlari bilan dopping qilinadiganida, uning tipi p-tipga aylanadi va Fermi darajasi valentin zonasiga yaqinlashadi.
Intrinsik silicon energiya zonalar diagrammasi
Ekstrinsik silicon energiya zonalar diagrammasi
