Ngwybodaeth

Lled-ddargludyddion annibyniaeth

Dec 28, 2018 Gadewch neges

Semiconductor Cylchgrawn: Gellir cael lled-ddargludydd impureiddio trwy ymgorffori ychydig o elfennau anniddigrwydd i'r lled-ddargludydd cynhenid gan broses ymlediad.

Gellir ffurfio'r lled-ddargludydd N-math a'r lled-ddargludydd math P yn ôl yr elfen impureiddio wedi'i dorri, a gellir rheoli dargludedd y lled-ddargludydd anhwylderau trwy reoli crynodiad yr elfen anniddigrwydd.

Lled-ddargludydd N-math: Ffurfir lled-ddargludydd math N trwy ymgorffori elfen falen (fel ffosfforws) i mewn i grisial silicon pur i gymryd lle'r atom silicon yn y dailt grisial.

Gan fod yr haen uchafafol o'r atom impureiddio yn cynnwys pum electron falen, yn ogystal â ffurfio bond cofalent gyda'r atom silicon o amgylch, mae un electron mwy yn cael ei ychwanegu. Nid yw'r bondiau cofalent yn rhwymo'r electronau ychwanegol ac maent yn dod yn electronau rhydd. Yn y lled-ddargludydd N-math, mae crynodiad electronau rhad ac am ddim yn fwy na chrynodiad y tyllau, felly mae'r electronau rhydd yn cael eu galw'n gludwyr mwyafrifol, ac mae'r tyllau yn gludwyr lleiafrifol. Gan fod atom impureiddio yn gallu darparu electronau, fe'i gelwir yn atom rhoddwr. Lled-ddargludydd P-math: Mae lled-ddargludydd math P yn cael ei ffurfio trwy gyfrwng elfen trivalent (fel boron) i mewn i grisial silicon pur i gymryd lle'r atom silicon yn y dailt grisial.

Gan fod yr haen uchafafol yn yr atom anniddigrwydd, mae gan dri electron electron, pan fyddant yn ffurfio bond cofalent â'r atom silicon o amgylch, mae "swydd wag" yn cael ei gynhyrchu. Pan fo'r electron mwyaf eithaf o'r atom silicon yn llenwi'r swydd wag, ei fond covalent Mae twll A yn cael ei greu ynddo. Felly, yn y lled-ddargludydd P-math, mae'r tyllau yn aml-rannau ac mae'r electronau am ddim yn lleiafrifol. Gan fod y swyddi gwag yn yr atomau impureiddio yn amsugno electronau, maen nhw'n cael eu galw'n atomau derbynwyr.


Cyffordd PN

Cyfun PN: mae lled-ddargludyddion P-math a lled-ddargludyddion N-math wedi'u gwneuthur ar yr un wafer silicon gan ddefnyddio prosesau cyffuriau gwahanol, ac mae cyfuniad PN yn cael ei ffurfio yn eu rhyngwyneb.

Symudiad symud: Mae'r sylwedd bob amser yn symud o le lle mae'r crynodiad yn uchel i ganolbwyntio'n isel, ac mae'r symudiad oherwydd y gwahaniaeth yn y crynodiad yn symudiad tryledol. Pan fydd lled-ddargludydd p-math a lled-ddargludydd N-fath wedi'u ffabreiddio gyda'i gilydd, yn eu rhyngwyneb, mae'r gwahaniaeth crynodiad rhwng y ddau gludwr yn fawr, ac felly mae'r tyllau yn rhanbarth P yn cael eu gwasgaru o reidrwydd tuag at y rhanbarth N, ac ar yr un peth amser, y rhanbarth N Mae'r electronau rhydd hefyd yn anochel yn gwasgaru i mewn i ranbarth P. Gan fod yr electronau rhad ac am ddim yn rhanbarth P yn cyd-fynd â'r tyllau, a bod y tyllau wedi'u gwasgaru i mewn i'r rhanbarth N yn cydymffurfio â'r electronau rhydd, mae crynodiad yr ïonau lluosog yn gostwng yn agos at y rhyngwyneb, ac mae ïonau negyddol yn ymddangos yn rhanbarth P. Yn y rhanbarth, mae'r rhanbarth ïon positif yn ymddangos yn rhanbarth N, ac maent yn ddi-symud, ac yn dod yn ffioedd gofod i ffurfio maes trydan adeiledig ε.

Wrth i'r cynnig tryloyw fynd yn ei flaen, mae'r rhanbarth arwystl yn cael ei ehangu, ac mae'r maes trydan a adeiladwyd yn cael ei wella. Daw'r cyfeiriad o'r rhanbarth N i'r rhanbarth P, sy'n digwydd yn unig i drefnu'r cynnig tryledu.

Cynnig diffodd: O dan weithredoedd y maes maes trydan, gelwir y cynnig o gludwyr yn symud yn ddiffygiol.

Pan fo'r rhanbarth arwystl yn cael ei ffurfio, o dan weithred y maes trydan a adeiladwyd, mae gan y lleiafrif gynnig difrifol, mae'r tyllau'n symud o'r rhanbarth N i'r rhanbarth P, ac mae'r electronau rhydd yn symud o'r rhanbarth P i'r N rhanbarth. O dan faes trydan unman a chyffro arall, mae nifer yr is-rannau aml sy'n cymryd rhan yn y cynnig gwasgariad yn gyfartal â nifer y plant lleiafrifol sy'n cymryd rhan yn y cynnig drifft, gan sicrhau cydbwysedd dynamig a ffurfio cyffordd PN. Ar yr adeg hon, mae gan y rhanbarth arwystl gofod lled penodol, a'r gwahaniaeth posibl yw ε = Uho, y presennol yw sero.




Anfon ymchwiliad