Kas ir silīcija poluprovodājs?
Silīcija poluprovodāja definīcija
Silīcija poluprovodājs ir materiāls, kura elektriskā vedņu vērtība atrodas starp vednīkiem un izolātoriem, un kura vedņu spēja var tikt mainīta, ieviešot sajaukšanas vielas vai piemērojot ārējos laukus vai gaismu. Silīcijs ir visizplatītākais poluprovodājamateriālis modernajā elektronikā, īpaši enerģijas ierīcēs, integrētajos shēmās, fotovoltaiskajos elementos un tranzistoros.
Termodinamiskās un elektriskās īpašības
Silīcijs ir augstu talākošanās temperatūru un zemu enerģijas sprādzienu, kas padara to piemērotu augstām temperatūrām un enerģijas lietojumam.
Sajaukšana, lai palielinātu vedņu spēju
Silīcija sajaukšana ar impuritātēm radī n-tipa vai p-tipa poluprovodājus, kas ir būtiski elektroniskajām ierīcēm.
Lietojums elektronikā
Enerģijas ierīces: Silīcijs tiek izmantots diodu, tiristoru, IGBT, MOSFET un citu ierīču izgatavošanā, kas var apstrādāt augstās sprieguma un strāvas vērtības enerģijas pārveidošanā, pārraides, sadalīšanā un kontrolēšanas sistēmās.
Integrētās shēmas: Silīcijs tiek izmantots mikroshēmu izgatavošanā, kurās vienā čipā tiek integrēti miljoni vai pat milijardi tranzistoru un citu komponentu. Šie čipi tiek izmantoti dažādiem nolūkiem, piemēram, datu glabāšanai, loģikai, procesēšanai, komunikācijai un sensoriem.
Fotovoltaiskie elementi: Silīcijs tiek izmantots, lai pārvērstu gaismu elektroenerģē solāros elementos. Silīcija balstītie solārielementi ir visizplatītākie un efektīvākie fotovoltaisko ierīču veidi.
Tranzistori: Silīcijs tiek izmantots bipolāro savienojumu tranzistoru (BJT) un metāla-oksidu-semiprovodāju lauka efekta tranzistoru (MOSFET) izgatavošanā, kas ir pamatdaļas modernajā elektronikā. Šie tranzistori var palielināt vai pārslēgt elektriskos signālus dažādās shēmās un sistēmās.
Silīcija priekšrocības
Tas ir saderīgs ar dažādām izgatavošanas tehnoloģijām, piemēram, litogrāfiju, etčēšanu, sajaukšanu, oksidēšanu, depozīciju un saliekšanu.
Tas ir augstas kvalitātes kristāliska struktūra un tīrība, kas samazina defektus un uzlabo veiktspēju.
Tas ir plašs tirgus daudzums un ekonomika, kas samazina izmaksas un palielina pieejamību silīcija balstītām ierīcēm.
Tas ir plašs lietojuma un funkciju spektrs, kas padara to universālu un pielāgojamo dažādiem vajadzībām un prasībām.
Secinājums
Silīcija poluprovodājs ir vidējas elektriskās vedņu vērtības materiāls, kuru var mainīt, ieviešot sajaukšanas vielas vai ārējos stimuli. Tā kā tas ir pieejams, ilggadīgs, vednis, saderīgs, augstas kvalitātes, ekonomisks un universāls, tas ir visizplatītākais poluprovodājs modernajā elektronikā. Silīcija poluprovodāji tiek izmantoti enerģijas ierīcēs, integrētajos shēmās, fotovoltaiskajos elementos, tranzistoros un citur, ar lietosām jomām, piemēram, komunikācijā, datorzinātnēs, kontrolēšanā, sensorikā un enerģijas pārveidošanā.