Nồng độ chất mang là gì?

Nồng độ chất mang là số lượng electron có sẵn để đi qua chất bán dẫn.Chất bán dẫn là một thiết bị điện tử sẽ dẫn điện khi áp dụng nguồn năng lượng.Tinh thể hoặc vô định hình, hoặc không tinh thể, các vật liệu được sản xuất để tạo thành vật liệu bán dẫn.Một lượng lớn các phân tử kim loại, được gọi là dopants, có thể được thêm vào để cung cấp thêm các electron để vận chuyển dòng điện. Một phân tử được tạo thành từ một hạt nhân trung tâm được bao quanh bởi các vòng hoặc vỏ của các electron liên tục chuyển động.Một số vật liệu, được gọi là các nhà tài trợ, có một electron tương đối cách xa nhân có thể bị đánh bật bởi dòng điện hoặc ánh sáng mặt trời.Các phân tử khác nhau, được gọi là chấp nhận, thiếu một electron ở vỏ ngoài và có thể có các electron miễn phí có mặt.Một chất bán dẫn sử dụng các phân tử của nhà tài trợ và người chấp nhận được đặt trong vật liệu tinh thể hoặc vô định hình.Không gian cho các electron trong vật liệu chấp nhận thường được gọi là lỗ.

silicon, cả tinh thể và vô định hình, thường được sử dụng cho chất bán dẫn.Nó có thể truyền một số electron như một vật liệu tinh khiết ở các nhiệt độ khác nhau.Điều này được gọi là nồng độ chất mang nội tại.Silicon tinh khiết hiếm khi được sử dụng làm chất bán dẫn vì nồng độ nội tại khá thấp.Các vật liệu khác, như Germanium hoặc silicon cacbua, có nồng độ chất mang nội tại cao hơn và có thể được sử dụng làm chất bán dẫn tinh khiết.

Một lượng nhỏ các chất pha chế có thể thay đổi tính chất của chất bán dẫn và cho phép dòng điện tử có khả năng chống lại ít hơn.Việc đo công suất electron cho chất bán dẫn pha tạp được gọi là nồng độ sóng mang bên ngoài.Giá trị này được sử dụng để tính toán các tính chất điện của chất bán dẫn trong mạch điện tử.Những thay đổi về nồng độ sóng mang từ việc kiểm soát doping sẽ ảnh hưởng đến các tính chất điện của chất bán dẫn.

Một chất bán dẫn chứa ba phần.Dải dẫn là vật liệu pha tạp với các phân tử theo dõi có các electron dư thừa.Vật liệu khoảng cách, thông thường là một vật liệu thuần túy mà không có doping, được đặt ở giữa.Lớp cuối cùng là lớp hóa trị, trong đó vật liệu được pha tạp với các phân tử theo dõi thiếu electron.Có nhiều cách sử dụng phổ biến cho chất bán dẫn khác ngoài các thiết bị điện tử.Các tấm pin mặt trời bao gồm các tế bào silicon vô định hình được kết nối với các mạch điện.Năng lượng của ánh sáng mặt trời giải phóng các electron trong dải dẫn đi qua các chất bán dẫn silicon và tạo ra một dòng điện.Điện được tạo ra từ các tấm pin mặt trời thường được sử dụng để sạc pin cho các ngân hàng sử dụng sau này.Một dòng điện kích hoạt một chất bán dẫn có chứa các chất tạo ra ánh sáng có thể nhìn thấy khi các electron đi qua chúng.Đèn LED tạo ra rất ít nhiệt dư thừa, tiết kiệm năng lượng và có thời gian sống lâu dài.