Unsa ang Physics sa Semiconductor?

Ano ang Physics sa Semiconductors?

Pahayag ng Physics sa Semiconductors

Ang physics sa semiconductors ay inilalarawan bilang pag-aaral ng mga materyales na may electrical conductivity sa pagitan ng mga conductor at insulator, pangunihin ang mga elemento tulad ng silicon at germanium.

Mga Katangian ng Semiconductors

Ang mga semiconductors ay may katamtamang resistivity at negative temperature coefficient of resistance, nangangahulugan na ang kanilang resistance ay bumababa habang tumaas ang temperatura.

Covalent Bonding

Ang mga valence electrons sa semiconductor atoms ay naglalaro ng mahalagang papel sa bonding sa pagitan ng mga atom sa semiconductor crystal. Ang bonding sa pagitan ng mga atom ay nangyayari dahil bawat atom ay may tendensya na punuin ang kanyang pinakalabas na cell ng walong electrons.

Bawat semiconductor atom ay may apat na valence electrons at maaaring ibahagi ang apat na electrons mula sa kalapit na mga atom upang makumpleto ang walong electrons sa kanyang pinakalabas na shell. Ang pagbabahagi ng electrons ay lumilikha ng covalent bonds.

Bawat semiconductor atom ay lumilikha ng apat na covalent bonds sa apat na kalapit na mga atom sa crystal. Ito ang nangangahulugan, isang covalent bond ay nilikha sa bawat isa sa apat na kalapit na semiconductor atom. Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng mga covalent bonds na nabuo sa isang germanium crystal.

Sa germanium crystal, bawat atom ay may walong electrons sa kanyang huling orbit. Ngunit sa isang isolated single germanium atom, may 32 electrons. Ang unang orbit ay binubuo ng 2 electrons. Ang ikalawang orbit ay binubuo ng 8 electrons. Ang ikatlong orbit ay binubuo ng 18 electrons at ang natitirang 4 electrons ay nasa ika-apat o pinakalabas na orbit.

Ngunit sa isang germanium crystal, bawat atom ay ibinabahagi ang 4 valence electrons mula sa apat na kalapit na mga atom upang punuin ang kanyang pinakalabas na orbit ng walong electrons. Sa ganitong paraan, bawat isa sa crystal ay magkakaroon ng walong electrons sa kanyang pinakalabas na orbit.

Ang pagbuo ng covalent bonds ay nauugnay sa bawat valence electron sa isang atom, walang libreng electrons sa ideal na semiconductor crystal. Ang mga atom ay maayos na nakalinya dahil sa mga bond na ito, lumilikha ng crystal structure ng isang semiconductor.

Energy Band Theory

Ang mga semiconductors ay may maliit na energy gap sa pagitan ng valence at conduction bands, na nagbibigay-daan sa electrons na gumalaw at mag-conduct ng electricity kapag binigyan ng energy.

Mga Uri ng Semiconductors

• Intrinsic Semiconductor

• Extrinsic Semiconductor

• N-type at P-type Semiconductor