硅半导体

现代电子设备建造电阻器二极管晶体管集成电路由半导体材料制成。如今,硅是最常用的半导体在电力电子元件:二极管,晶闸管IGBT., MOSFET晶体管等。原因是硅能耐非常高的温度当前的。硅晶体管的最大操作温度为150O.而锗晶体管则高达70O.C.硅不是一个导体在真正的话语中。它在某些条件下进行电力。硅是半导体材料绝缘子在绝对零温度(0k)。随着温度的升高,热能将导致自由的共价电子级分。

当AN.电场应用它们将移动并成为传导电子。这意味着硅具有负面抵抗性温度系数。纯硅的共价键能为1.1 eV。这意味着在晶体结构中释放价电子需要多少能量。
硅半导体
纯单晶硅用作整体电路的晶片和机械支撑。纯硅的电能不佳。硅掺杂有不同的杂质以增加材料的电导率水平。杂质增加了额外的能量水平,并且能带隙变得延伸。半导体宽带隙意味着具有高于2eV的带隙能量的材料。这些半导体适用于高功率电子器件,高温和高操作频率条件。碳化硅(SIC)在商业电子元件生产中提供了最佳效果。它具有3.03eV的带隙能量。

添加杂质的硅可以变成n型半导体P型半导体。如果向纯四价硅加入具有五种价电子供体(氮气-N,磷,磷,砷,锑-SB,Biscuth-Bi)的杂质,则四个杂质电子将与四个邻近的Si共价捆绑原子形成共价键。第五电子保持自由,并且由于热能,它在晶格中络合移动。如果存在外部电场,则自由电子传导电。通过将三价杂质 - 受体(铟 - 硼-B,铝-Al和镓-Ga)添加到纯四价硅,共价键将形成有三个Si原子,形成p型半导体。空的空间被称为洞。形成的孔可以自由地在晶格中移动。在这种情况下,带正电的孔将导电。

硅半导体的应用

基于Si的半导体的主要优点是寿命周期长,体积小,重量轻,生产简单,机械强度大,供电低,生产经济,生产经济。Si是必不可少的材料光伏电池建设(98%)。半导体晶体二极管(整流器)是由p型和n型结合而成的半导体,称为PN结。取决于提供的电压极性,能量带隙将增加或减小,因此二极管电阻正在发生变化,并且可以非常小(欧姆)或非常高(MOHMS)。基于此,二极管将导电(整流二极管效应)进行电力。作为压敏电阻的非线性电阻器(依赖电阻器)通常由SiC(碳化硅)制成。此外,晶体管,微芯片由硅基导体制成。

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