Kaj je silikonski polprevodnik?

Kaj je silikonski polprevodnik?

Definicija silikonskega polprevodnika

Silikonski polprevodnik se definira kot material, ki ima vrednost električne prevodnosti med prevodnikom in izolatorjem, in čija prevodnost se lahko spremeni s priključevanjem nečistot ali z uporabo zunanjih polj ali svetlobe. Silikon je najpogosteje uporabljeni polprevodniški material v sodobni elektroniki, zlasti v napravah za moč, integriranih čipih, fotovoltaičnih celicah in tranzistorjih.

Toplinske in električne lastnosti

Silikon ima visoko topljišče in nizko širino pasu, kar ga čini primernim za uporabo pri visokih temperaturah in v napravah za moč.

Dopiranje za prevodnost

Dopiranje silikona s nečistotami ustvari n-tip ali p-tip polprevodnike, ki so ključni za elektronske naprave.

Uporaba v elektroniki

• Naprave za moč: Silikon se uporablja za izdelavo diod, tiristorjev, IGBT, MOSFET in drugih naprav, ki lahko obvladujejo visoke napetosti in tokove v sistemih za pretvorbo, prenos, distribucijo in nadzor moči.

• Integrirani čipi: Silikon se uporablja za izdelavo mikročipov, ki na enem čipu združujejo milijone ali milijarde tranzistorjev in drugih komponent. Ti čipi se uporabljajo za različne namene, kot so pomnilniki, logika, obdelava, komunikacija in zaznavanje.

• Fotovoltaične celice: Silikon se uporablja za pretvarjanje sončnega svetlobnega energije v električno energijo v fotovoltaičnih celicah. Fotovoltaične celice na osnovi silikona so najpogostejši in najučinkovitejši tip fotovoltaičnih naprav.

• Tranzistorji: Silikon se uporablja za izdelavo dvopolnih spojinovnih tranzistorjev (BJT) in metal-oxide-semiconductor field-effect tranzistorjev (MOSFET), ki so osnovni gradniki sodobne elektronike. Ti tranzistorji lahko pojačajo ali preklopijo električne signale v različnih krmilnikih in sistemih.

Prednosti silikona

• Združljiv je z različnimi tehnologijami izdelave, kot so litografija, etčenje, dopiranje, oksidacija, deponiranje in povezovanje.

• Ima visokokakovosten kristalni strukturo in čistočo, ki zmanjšata defekte in izboljšata delovanje.

• Ima velik delež trga in ekonomijo merila, kar zniža ceno in poveča dostopnost silikonskih naprav.

• Ima širok spekter uporab in funkcij, kar ga čini prilagodljivim in sposobnim prilagoditi različnim potrebam in zahtevam.

Zaključek

Silikonski polprevodnik ima srednjo stopnjo električne prevodnosti, ki jo lahko spremenimo s dopiranjem ali zunanjimi stimuli. To je najpogosteje uporabljeni polprevodnik v sodobni elektroniki zaradi njegove dostopnosti, trdnosti, prevodnosti, združljivosti, kakovosti, ekonomičnosti in prilagodljivosti. Silikonski polprevodniki se uporabljajo v napravah za moč, integriranih čipih, fotovoltaičnih celicah, tranzistorjih in še več, s področji uporabe v komunikaciji, računalništvu, krmiljenju, zaznavanju in pretvorbi energije.