Wat is dragerconcentratie?

Carrierconcentratie is het aantal beschikbare elektronen om door een halfgeleider te gaan.Een halfgeleider is een elektronisch apparaat dat elektriciteit zal leiden wanneer een energiebron wordt toegepast.Kristallen of amorfe, of niet-kristallijne, materialen worden vervaardigd om halfgeleidermateriaal te vormen.Spoorhoeveelheden metaalmoleculen, doteermiddelen genoemd, kunnen worden toegevoegd om extra elektronen te leveren voor het transport van elektrische stroom.

Een molecuul bestaat uit een centrale kern omgeven door ringen of schalen van elektronen die constant in beweging zijn.Sommige materialen, donoren genoemd, hebben een elektron relatief ver weg van de kern die kan worden losgemaakt door elektrische stromingen of zonlicht.Verschillende moleculen, acceptoren genaamd, missen een elektron in de buitenste schaal en kunnen vrije elektronen nemen die aanwezig zijn.Een halfgeleider maakt gebruik van donor- en acceptormoleculen die in kristallijn of amorf materiaal worden geplaatst.Ruimtes voor elektronen in acceptormaterialen worden vaak gaten genoemd.

Silicium, zowel kristallijn als amorf, wordt vaak gebruikt voor halfgeleiders.Het kan sommige elektronen overbrengen als een zuiver materiaal bij verschillende temperaturen.Dit staat bekend als de intrinsieke dragerconcentratie.Puur silicium wordt zelden gebruikt als halfgeleider omdat de intrinsieke concentratie vrij laag is.De meting van de elektronencapaciteit voor gedoteerde halfgeleiders staat bekend als de extrinsieke dragerconcentratie.Deze waarde wordt gebruikt om de elektrische eigenschappen van de halfgeleider in een elektronisch circuit te berekenen.Veranderingen in dragerconcentratie door het regelen van de doping zullen de elektrische eigenschappen van de halfgeleider beïnvloeden.

Een halfgeleider bevat drie secties.De geleidingsband is materiaal gedoteerd met sporenmoleculen met overtollige elektronen.Gap -materiaal, normaal gesproken een puur materiaal zonder doping, wordt in het midden geplaatst.De laatste laag is de valentielaag, waar materiaal wordt gedoteerd met sporenmoleculen zonder elektronen.

Er zijn veel gemeenschappelijke toepassingen voor halfgeleiders anders dan in elektronische apparaten.Zonnepanelen bestaan uit amorfe siliciumcellen verbonden met elektrische circuits.De energie van zonlicht brengt elektronen vrij in de geleidingsband die door de silicium halfgeleiders gaat en een elektrische stroom creëert.Elektriciteit gemaakt van zonnepanelen wordt meestal gebruikt om batterijbanken op te laden voor later gebruik.

Light-emitterende diodes of LED's zijn veel voorkomende apparaten die worden gebruikt voor verlichtingshuizen, bedrijven en voertuigen.Een elektrische stroom activeert een halfgeleider met doteerbuizen die zichtbaar licht geven wanneer elektronen erdoorheen gaan.LED's creëren zeer weinig overtollige warmte, zijn energiezuinig en hebben een lange nuttige levensduur.