Ποια είναι τα χαρακτηριστικά των ημιαγωγών υλικών;
Mar 18, 2024
Οι ημιαγωγοί έχουν κυρίως τρία κύρια χαρακτηριστικά:
1. Θερμική ευαισθησία
Η ειδική αντίσταση των ημιαγωγών αλλάζει σημαντικά με τη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, για το καθαρό γερμάνιο, κάθε φορά που η υγρασία αυξάνεται κατά 10 βαθμούς, η ειδική αντίστασή του θα μειώνεται στο 1/2 της αρχικής τιμής. Οι ανεπαίσθητες αλλαγές στη θερμοκρασία μπορούν να αντικατοπτρίζονται σε εμφανείς αλλαγές στην ειδική αντίσταση του ημιαγωγού. Χρησιμοποιώντας τις θερμοευαίσθητες ιδιότητες των ημιαγωγών, μπορούν να κατασκευαστούν στοιχεία ανίχνευσης θερμοκρασίας-θερμίστορ για χρήση σε συστήματα μέτρησης και ελέγχου θερμοκρασίας.
Αξίζει να σημειωθεί ότι διάφορες συσκευές ημιαγωγών έχουν χαρακτηριστικά ευαίσθητα στη θερμότητα, γεγονός που επηρεάζει τη σταθερότητα εργασίας τους όταν αλλάζει η θερμοκρασία περιβάλλοντος.
2. Φωτοευαίσθητες ιδιότητες
Η ειδική αντίσταση των ημιαγωγών είναι πολύ ευαίσθητη στις αλλαγές του φωτός. Όταν υπάρχει φως, η ειδική αντίσταση είναι πολύ μικρή. όταν δεν υπάρχει φως, η ειδική αντίσταση είναι πολύ μεγάλη. Για παράδειγμα, η αντίσταση της συνήθως χρησιμοποιούμενης φωτοαντίστασης θειούχου καδμίου είναι τόσο υψηλή όσο δεκάδες megaohms όταν δεν υπάρχει φως και όταν εκτίθεται στο φως. Η αντίσταση έπεσε ξαφνικά σε δεκάδες χιλιάδες ohms και η τιμή αντίστασης άλλαξε χιλιάδες φορές. Χρησιμοποιώντας τις φωτοευαίσθητες ιδιότητες των ημιαγωγών, παράγονται διάφοροι τύποι οπτοηλεκτρονικών συσκευών, όπως φωτοδίοδοι, φωτοτρανζίστορ και φωτοβολταϊκά πυριτίου. Χρησιμοποιείται ευρέως στον αυτόματο έλεγχο και την τεχνολογία ραδιοφώνου.
3. Χαρακτηριστικά ντόπινγκ
Σε έναν καθαρό ημιαγωγό, το ντόπινγκ μιας πολύ μικρής ποσότητας στοιχείων ακαθαρσίας θα αλλάξει πολύ την ειδική αντίστασή του. Για παράδειγμα. Προσθήκη ανθρώπων σε καθαρό πυρίτιο. Το ένα εκατομμυριοστό του στοιχείου βορίου θα μειώσει την ειδική αντίστασή του από 214,000Ω·cm σε 0,4Ω·cm, που σημαίνει ότι η αγώγιμη ενέργεια του πυριτίου θα αυξηθεί κατά περισσότερο από 500,{{5 }} φορές. Με το ντόπινγκ ορισμένων στοιχείων ακαθαρσίας οι άνθρωποι μπορούν να ελέγχουν τεχνητά και με ακρίβεια την αγωγιμότητα των ημιαγωγών για να δημιουργήσουν διαφορετικούς τύπους συσκευών ημιαγωγών. Δεν είναι υπερβολή να πούμε ότι σχεδόν όλες οι συσκευές ημιαγωγών είναι κατασκευασμένες από ημιαγωγικά υλικά εμποτισμένα με συγκεκριμένες ακαθαρσίες.



