Chất bán dẫn là gì? Ứng dụng của chất bán dẫn đối với đời sống hiện nay
Mục Lục
Chất bán dẫn là gì ?
Chất bán dẫn là gì ? Như đã đề cập ở trên, chất bán dẫn có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất cách điện và dẫn điện. Khi có tạp chất, tính bán dẫn sẽ đổi khác. Tạp chất khác nhau sẽ gây ra tính bán dẫn khác nhau. Khi 2 chất bán dẫn khác nhau phối hợp lại thì sẽ tạo thành lớp tiếp xúc .
Tính chất của chất bán dẫn
Độ dẫn điện hoàn toàn có thể đổi khác
Chất bán dẫn khi ở trạng thái tự nhiên là một chất dẫn điện kém. Chính thế cho nên, kỹ thuật tăng trưởng thời nay đã được cho phép khắc phục được điều đó. Chất bán dẫn đã hoàn toàn có thể hoạt động giải trí giống như vật tư dẫn điện, tiêu biểu vượt trội là doping và gating. Chúng sinh ra chất bán dẫn loại P. và loại N. Chúng hoạt động giải trí theo nguyên tắc không cân đối của những hạt điện tử .
Dị thể trong chất bán dẫn là gì ?
Dị thể xuất hiện khi hai vật bán dẫn được liên kết với nhau. Dẫn đến việc trao đổi điện tử và lỗ trống giữa các vật liệu khác nhau. Sinh ra hiện tượng chuyển đổi hạt mang điện gọi là tái tổ hợp. Sản phẩm của quá trình chuyển đổi này là các ion tích điện. Kết quả có được trong điện trường.
Electron kích thích của chất bán dẫn là gì ?
Trạng thái mất cân đối của vật bán dẫn sẽ Open khi có sự độc lạ về điện thế. Từ đó mang theo những electron và lỗ trống cho toàn mạng lưới hệ thống. Cân bằng nhiệt khi bị trộn lẫn đều sẽ khiến lỗ trống và điện tử biến hóa. Hay hoàn toàn có thể kể đến sự chênh lệch nhiệt độ, xâm nhập vào mạng lưới hệ thống để tạo ra những electron và lỗ trống. Quá trình tạo và hủy những electron và lỗ trống tương ứng là quy trình tạo và tái hợp .
Phát ra ánh sáng
Các electron bị kích thích tại 1 số ít chất bán dẫn hoàn toàn có thể phát ra ánh sáng thay vì tỏa nhiệt. Chất bán dẫn như vậy được ứng dụng trong sản xuất điốt và lượng tử huỳnh quang .
Độ dẫn nhiệt cao
Chất bán dẫn có tính dẫn nhiệt rất cao. Chúng được ứng dụng nhiều trong việc tản nhiệt và cải tổ việc quản trị nhiệt độ của thiết bị điện .
Chuyển đổi nguồn năng lượng nhiệt của chất bán dẫn là gì ?
Chất bán dẫn có nguồn năng lượng nhiệt rất lớn. Được ứng dụng hầu hết trong những máy phát điện, bộ làm mát nhiệt điện .
Phân loại chất bán dẫn thông dụng lúc bấy giờ
- Chất bán dẫn nguyên tố nhóm IV
- Chất bán dẫn hợp chất nhóm IV
- Chất bán dẫn nguyên tố nhóm VI
- Chất bán dẫn nguyên tố nhóm III, V
- Chất bán dẫn nguyên tố nhóm II, VI
- Chất bán dẫn nguyên tố nhóm I, VII
- Chất bán dẫn nguyên tố nhóm IV, VI
- Chất bán dẫn nguyên tố nhóm V, VI
- Chất bán dẫn nguyên tố nhóm II, V
- Chất bán dẫn nguyên tố nhóm I, III, VI
- Oxit
- Màng mỏng bán dẫn
- Chất bán dẫn từ
- Chất bán dẫn hữu cơ được làm từ các hợp chất hữu cơ
- Tổ hợp chuyển phí
Tính dẫn điện của chất bán dẫn là gì ?
Tính dẫn điện của chất bán dẫn được lý giải qua triết lý vùng nguồn năng lượng .Các chất bán dẫn có vùng cấm sẽ có một độ rộng xác lập. Ở 0 độ tuyệt đối, toàn bộ những điện tử ở vùng hóa trị. Lúc này chất bán dẫn không dẫn điện. Khi tăng dần nhiệt độ, những điện tử nhận được nguồn năng lượng nhiệt nhưng chưa đủ vượt qua vùng cấm. Khi tăng nhiệt độ đến mức đủ cao, một số ít điện tử sẽ vượt qua vùng cấm, nhảy lên vùng dẫn. Lúc này chất rắn trở thành dẫn điện. Khi nhiệt độ càng tăng lên, tỷ lệ điện tử trên vùng dẫn sẽ càng tăng lên. Do đó, tính dẫn điện của chất bán dẫn tăng dần theo nhiệt độ .
Bên cạnh đó, tính dẫn điện của chất bán dẫn có thể thay đổi thông qua năng lượng ánh sáng. Khi chiếu sáng, các điện tử sẽ hấp thu năng lượng từ photon. Chúng sẽ nhảy lên vùng dẫn nếu năng lượng đủ lớn. Lúc này, tính chất của chất bán dẫn sẽ bị thay đổi dưới tác động ánh sáng.
Chất bán dẫn loại P. và N
Chất bán dẫn loại P.
Chất bán dẫn loại P. ( bán dẫn dương ) có tạp chất là những nguyên tố thuộc nhóm III. Chất bán dẫn P. dẫn điện đa phần bằng những lỗ trống .
Chất bán dẫn loại N
Chất bán dẫn loại N ( bán dẫn âm ) có tạp chất là những nguyên tố thuộc nhóm V. Chất bán dẫn N dẫn điện hầu hết bằng những electron dẫn chính. Các nguyên tử này dùng 4 electron tạo link và một electron lớp ngoài link lỏng lẻo với nhân .
Dòng điện trong chất bán dẫn
Bài viết sẽ đề cập đến chất bán dẫn tinh khiết nhất Si. Mỗi nguyên tử Si có 4 e ở lớp vỏ ngoài cùng sẽ link với những nguyên tử Si khác. Từ đó sẽ tạo nên chất bán dẫn trung hòa về điện ở nhiệt độ thấp .
Ở nhiệt độ cao, link giữa những nguyên tử Si dễ bị phá vỡ vì hoạt động nhiệt. Các e có trọn vẹn có năng lực tách khỏi link để tạo thành e tự do. 1 e thoát ra sẽ tạo ra 1 khoảng trống trong link giữa những phân tử Si. Càng nhiều link bị đứt gãy, những e tự do sinh ra càng nhiều, lỗ trống hình thành càng nhiều .Các e tự do sẽ hoạt động đến vị trí của lỗ trống, lấp đầy chúng khi nhiệt độ diễn ra hỗn loạn. Chúng tạo thành những link mới, tạo ra những lỗ trống mới ở những vị trí khác nhau. Nói 1 cách dễ hiểu thì e tự do hoạt động đồng thời làm những lỗ trống hoạt động .Các e và lỗ trống sẽ hoạt động ngược chiều khi có sự chênh lệch điện thế giữa 2 đầu chất bán dẫn. Đó là cách để chúng tạo ra dòng điện trong chất bán dẫn .
Ứng dụng của chất bán dẫn đến đời sống lúc bấy giờ
Chất bán dẫn được ứng dụng rất nhiều trong đời sống con người hiện nay. Một số thiết bị điện dân dụng phổ biến có thể kể đến như cảm biến nhiệt trong điều hoà, nồi cơm điện,… Hay đến thiết bị của vi tính như bộ xử lý CPU.
Một số thiết bị kỹ thuật cao cũng sử dụng chất bán dẫn như điện thoại di động, máy ảnh, TV, máy giặt, tủ lạnh, …Ngoài ra, chất bán dẫn cũng đóng vai trò quan trọng trong hoạt động giải trí của máy ATM, xe lửa, internet, … Chất bán dẫn được nhìn nhận về mặt hiệu suất cao trong việc tiết kiệm ngân sách và chi phí nguồn năng lượng, bảo vệ thiên nhiên và môi trường .Bài viết trên đã tổng hợp vừa đủ những kỹ năng và kiến thức xung quanh chất bán dẫn là gì. Hy vọng bài viết này sẽ giúp ích cho những bạn trong đời sống .
Source: https://dvn.com.vn
Category: Điện Tử
