Ինչ է բնական սիլիկոնը և վերացական սիլիկոնը
Ինչ է ինտրինսիկ սիլիկոնը և էքստրինսիկ սիլիկոնը:
Ինտրինսիկ սիլիկոն
Սիլիկոնը կարևոր էլեմենտային սեմիկոնդուկտոր է: Սիլիկոնը խմբի IV նյութ է: Այն ունի չորս վալենցային էլեկտրոն, որոնք կովալենտ կապերով կապված են չորս հարակից սիլիկոն ատոմների վալենցային էլեկտրոնների հետ: Այս վալենցային էլեկտրոնները հասանելի չեն էլեկտրոնային հոսքի համար: Ուրախության 0oK-ում ինտրինսիկ սիլիկոնը գործում է իզոլյատորի նման: Երբ ջերմունակությունը աճում է, որոշ վալենցային էլեկտրոններ դրա կովալենտ կապերը դրսևորում են ջերմային էներգիայի շնորհիվ: Սա ստեղծում է վակուում, որը հայտնի է որպես ոչնչացուցիչ, որտեղ էլեկտրոնն էր: Այլ կերպ ասած, զրո աստիճանից բարձր ցանկացած ջերմության դեպքում սեմիկոնդուկտոր կրիստալի որոշ վալենցային էլեկտրոնները ստանում են բավարար էներգիա, որպեսզի կոնդուկտորական կողմից անցնեն վալենցային կողմը և թողնեն հետ ոչնչացուցիչ վալենցային կողմում: Այս էներգիան մոտավորապես 1.2 eV է սենյակի ջերմության դեպքում (300oK), որը հավասար է սիլիկոնի կողմանցի էներգիային:
Ինտրինսիկ սիլիկոն կրիստալում ոչնչացուցիչների քանակը հավասար է ազատ էլեկտրոնների քանակին: Քանի որ յուրաքանչյուր էլեկտրոն, երբ դուրս է գալիս կովալենտ կապից, ստեղծում է ոչնչացուցիչ կովալենտ կապում: Մի որոշ ջերմության դեպքում նոր էլեկտրոն-ոչնչացուցիչ զուգույգեր անընդհատ ստեղծվում են ջերմային էներգիայի շնորհիվ, իսկ հավասար քանակով զուգույգեր վերամիավորվում են: Հետևաբար, հատուկ ջերմության դեպքում որոշ ծավալով ինտրինսիկ սիլիկոնում էլեկտրոն-ոչնչացուցիչ զուգույգերի քանակը մնում է նույնը: Սա հավասարակշռության պայմանն է: Հետևաբար, հասկանալի է, որ հավասարակշռության պայմաններում ազատ էլեկտրոնների կոնցենտրացիան n և ոչնչացուցիչների կոնցենտրացիան p հավասար են իրար, և սա ինտրինսիկ լիցքափոխիչների կոնցենտրացիան է (ni): այսինքն, n = p = ni: Ատոմային կառուցվածքը ցուցադրված է ներքևում:
Ինտրինսիկ սիլիկոնը 0oK-ում
