Melyek a különféle típusú félvezető anyagok?

A félvezetők a modern elektronikus eszközök alapvető elemei, és így a modern technológia egyik alapvető építőköve.Ahhoz, hogy félvezető anyagként alkalmas legyen, egy anyagnak elektromos vezetőképességgel kell rendelkeznie, amely a szigetelők között, amelyek nagyon kevés villamos energiát viselnek, és a vezetékeket, amelyek lehetővé teszik az áram nagyon egyszerű áramlását.A legtöbb félvezető anyag kristályos szervetlen szilárd anyag, bár amorf szilárd anyagokból és folyadékokból készült félvezetők is léteznek.Általános félvezető anyagok a szilícium, a gallium -arzenid és a gallium -nitrid, bár mások is léteznek.Ezen elsődleges anyagok mellett a félvezetők gyakran kis mennyiségű egyéb anyagot is tartalmaznak, úgynevezett adalékanyagok.Anyagok elektronjai, amelyek némelyikét az alacsony energiájú valencia sávból a magasabb energiájú, kevésbé zsúfolt vezetékes sávra mozgatják.Ez lehetővé teszi, hogy az energiával ellátott elektronok szabadon mozogjanak az anyagon, miközben pozitív töltésű réseket hoznak létre az elektron lyukak nevű valencia sávban.Ez lehetővé teszi, hogy az elektromosság a félvezetőn keresztül áramoljon.A félvezetők vezetőképességének manipulálásával kapcsolóként használható.A félvezetőket a napenergia-előállításhoz és a fényérzékelő érzékelőkhöz is használják, mivel az elektromos áram áramlását előállíthatják, ha a bejövő fényfotonok megfelelően energiájúak.és a földkéreg egyik leggyakoribb eleme.A legtöbb szilícium félvezető rendszeres kristályos szerkezetű, amelyben atomjaikat elrendezik, de nem kristályos vagy amorf szilícium is használható.Az amorf szilícium félvezetők alacsonyabb teljesítményűek a kristályos szilíciumhoz képest, de az amorf szilícium sokkal vékonyabb rétegekben helyezkedik el, amelyek csökkenthetik az anyagköltségeket.A gallium -arzenid számos szempontból jobb, mint a szilícium, például a gyorsabb váltás és a nagyobb hő ellenállás.Ugyanakkor költségesebb és nehezebb feldolgozni, ezért általában csak olyan alkalmazásokhoz használják, amelyekben a szilícium nem megfelelő.Ezenkívül magasabb energiafogyasztástól is szenved.A gallium-arzenidet általában olyan célokra használják, mint például a nagysebességű elektronika és a nagy hatékonyságú fotovoltaikus sejtek.A mikrohullámú sütőkkel járó alkalmazások.A gallium-nitridet fénykibocsátó diódákban (LED-ek) és nagyfrekvenciás lézerdiódákban, valamint néhány katonai radarban is használják.Kombinálható egy másik félvezető anyaggal, az indium -nitriddel (Inn) is, hogy az indium gallium -nitrid nevű keveréket előállítsák.Az indium gallium -nitridet általában LED -ekben használják, és rendkívül hatékony anyag lehet a napelemek számára.

A félvezetők gyakran kis mennyiségű adalékanyagot tartalmaznak, hogy megváltoztassák vezetőképességüket funkciójuk szerint.A szilíciumban található általános adalékanyagok közé tartozik a bór, a foszfor és az arzén elemek.A gallium -arzenid és a fémekkel, például a mangánnal doppant gallium -nitridnek félvezető és ferromágneses tulajdonságai vannak.