Kio estas Semikonduktora Fiziko?

Kio estas Semikondukta Fiziko?

Difino de Semikondukta Fiziko

Semikondukta fiziko estas difinita kiel la studo de materialoj kun elektra konduktiveco inter konduktoroj kaj izoliloj, ĉefe enkluzivante elementojn kiel silico kaj germanio.

Ecoj de Semikonduktoj

Semikonduktoj havas moderan rezistivecon kaj negativan temperaturan koeficienton de rezisto, tio signifas ke ilia rezisto malpliiĝas kun pligrandiĝo de la temperaturo.

Kovalenta Bindado

La valentaj elektronoj en atomoj de semikondukto ludas gravan rolon en la bindado inter atomoj en la semikondukta kristalo. La bindado okazas ĉar ĉiu atomo tendencas havi ok elektronojn en sia plej ekstera ŝelo.

Ĉiu semikondukta atomo havas kvar valentajn elektronojn kaj povas kunhavigi kvar elektronojn de najbaraj atomoj por plenigi ok elektronojn en sia plej ekstera ŝelo. Tiu kunhavigado de elektronoj kreigas kovalentajn bindojn.

Ĉiu semikondukta atomo kreigas kvar kovalentajn bindojn kun kvar najbaraj atomoj en la kristalo. Tio signifas, ke unu kovalenta bindo estas kreita kun ĉiu el la kvar najbaraj semikonduktaj atomoj. La figuro sube montras la kovalentajn bindojn formitajn en germania kristalo.

En germania kristalo, ĉiu atomo havas ok elektronojn en sia lasta orbito. Sed en izolita sola germania atomo, estas 32 elektronoj. La unua orbito konsistas el 2 elektronoj. La dua orbito konsistas el 8 elektronoj. La tria orbito konsistas el 18 elektronoj kaj restas 4 elektronoj en la kvara aŭ plej ekstera orbito.

Sed en germania kristalo, ĉiu atomo kunhavigas 4 valentajn elektronojn de kvar najbaraj atomoj por plenigi sian plej eksteran orbiton per ok elektronoj. Per tiu maniero, ĉiu el ili en la kristalo havos ok elektronojn en sia plej ekstera orbito.

Formado de kovalentaj bindoj asocias ĉiun valentan elektronon kun atomo, lasante neniujn librajn elektronojn en ideala semikondukta kristalo. La atomoj estas ordigitaj pro tiuj bindoj, kreiĝante la kristalstrukturon de semikondukto.

Teorio pri Energiobendoj

Semikonduktoj havas malgrandan energian spaceton inter la valentaj kaj konduktantaj bendoj, permesante al elektronoj moviĝi kaj konduki elektronon kiam energia estas aplikita.

Tipoj de Semikonduktoj

• Intrinseka Semikondukto

• Ekstrinseka Semikondukto

• N-tipa kaj P-tipa Semikondukto