Co to jest koncentracja nośnika?

Stężenie nośnika to liczba dostępnych elektronów do przejścia przez półprzewodnik.Półprzewodnik to urządzenie elektroniczne, które będzie prowadzić energię elektryczną po zastosowaniu źródła energii.Kryształy lub amorficzne lub niekrystaliczne materiały są wytwarzane w celu tworzenia materiału półprzewodnikowego.Można dodać śladowe ilości cząsteczek metali, zwanych domieszkami, aby zapewnić dodatkowe elektronę do transportu prądu elektrycznego.

Cząsteczka składa się z centralnego jądra otoczonego pierścieniami lub skorupami elektronów, które są stale ruchowe.Niektóre materiały, zwane dawcami, mają elektron stosunkowo daleko od jądra, który można usunąć za pomocą prądów elektrycznych lub światła słonecznego.Różne cząsteczki, zwane akceptorami, brakuje elektronu w zewnętrznej skorupce i mogą przyjmować obecne elektrony.Półprzewodnik używa cząsteczek dawcy i akceptora umieszczonych w materiale krystalicznym lub amorficznym.Przestrzenie elektronów w materiałach akceptorowych są często określane jako otwory.

Krzem, zarówno krystaliczny, jak i amorficzny, jest powszechnie stosowany do półprzewodników.Może przesyłać niektóre elektrony jako czysty materiał w różnych temperaturach.Jest to znane jako wewnętrzne stężenie nośnika.Czysty krzem jest rzadko stosowany jako półprzewodnik, ponieważ wewnętrzne stężenie jest dość niskie.Inne materiały, takie jak german lub węglika krzemu, mają wyższe wewnętrzne stężenie nośnika i mogą być stosowane jako czyste półprzewodniki.

Małe ilości domieszek mogą zmienić właściwości półprzewodnika i umożliwić przepływ elektronów z mniejszym odpornością.Pomiar zdolności elektronowej dla domieszkowanych półprzewodników jest znany jako stężenie nośnika zewnętrznego.Wartość ta służy do obliczenia właściwości elektrycznych półprzewodnika w obwodzie elektronicznym.Zmiany stężenia nośnika z kontrolowania domieszkowania wpłyną na właściwości elektryczne półprzewodnika.

Półprzewodnik zawiera trzy sekcje.Pasmo przewodnictwa to materiał domieszkowany śladowymi cząsteczkami, które mają nadmiar elektronów.Materiał szczeliny, zwykle czysty materiał bez domieszkowania, jest umieszczony na środku.Ostatnią warstwą jest warstwa walencyjna, w której materiał jest domieszkowany cząsteczkami śladowymi pozbawionymi elektronów.

Istnieje wiele powszechnych zastosowań półprzewodników innych niż w urządzeniach elektronicznych.Panele słoneczne składają się z amorficznych ogniw krzemowych podłączonych do obwodów elektrycznych.Energia światła słonecznego uwalnia elektrony w paśmie przewodnictwa, które przechodzi przez półprzewodniki krzemu i tworzy prąd elektryczny.Energia elektryczna tworzona z paneli słonecznych jest zwykle używana do ładowania banków akumulatorów do późniejszego użycia.

Diody emitujące światło lub diody LED są typowymi urządzeniami używanymi do oświetlenia domów, firm i pojazdów.Prąd elektryczny aktywuje półprzewodnik zawierający domieszki, które nadają widzialne światło, gdy przechodzą przez nie elektrony.Diody LED tworzą bardzo mało nadmiar ciepła, są energooszczędne i mają długie przydatne czasy życia.