? För att förstå hur halvledare arbetet kräver förståelse både kemi och fysik halvledare. Halvledare är konstruerade på ett utstuderat kemisk förfarande och de fungerar enligt fysikaliska principer . Den vanliga skillnaden mellan kemi och fysik är att kemin handlar om hur atomer samverkar till att göra ämnena och fysik inte. Halvledare visa hur vissa fenomen endast kan beskrivas med en kombination av kemi och fysik . Vissa enheter måste beskrivas av sina fysikalisk-kemiska egenskaper . Kiselsubstrat
Typiska halvledare börjar som rena kristaller av kisel . Atomer av kisel har en komplett skal av elektroner och fyra extra elektroner kvar . Dessa atomer är lätt ordnas i en kristallin struktur, i vilken varje atom delar en elektron med de fyra atomer som omger den. Detta är en extremt stabil konfiguration ; när atomerna är arrangerade så här, har varje atom sin normala antal atomer plus fyra atomer som delas med de omgivande atomerna , så varje atom verkar ha en komplett skal . Atomer är mest stabila när de har kompletta skal . Ren kisel med dess atomer ordnade på detta sätt gör en kristall som är mycket stabil .
Making Halvledare
Rena kiselkristallerbakas i en ugn med ett spår av fosfor gas – fosfor har en mer elektron än kisel – tills en noggrant kontrollerad antalet kiselatomer är ersatta med fosforatomer för att göra en N -typ ( Negativ typ ) halvledar som har ett överskott av fria elektroner . Om bakas i en ugn med ett spår av aluminium gas – Aluminimum har en mindre elektron än kisel – det kommer att göra en P-typ ( Positive typ ) halvledare som har en defeciency av elektroner . P typ halvledare sägs ha fria ” hål” – . Platser som saknar en elektron Addera Dioder
Dioder är elektroniska komponenter som gör att strömmen till strömma i en riktning men inte i den andra riktningen. Dioder består av två skivor av halvledarmaterial – ett av dem P typ och det andra N -typ. Om en negativ potential appliceras till P-typ halvledare, och en positiv potential appliceras till den typ halvledar N, är de fria elektroner och fria hål dras isär och ingen ström flyter . Om potential tillämpas den omvända vägen , är elektroner och hål drivit tillsammans och ström flyter . Ström flyter i en riktning, men inte i den andra
Transistorer
Transistorer är sammansatta av tre skivor av halvledarmaterial – . Mitten skiva skiljer sig från identisk yttre skivor. Det finns PNP-transistorer och NPN-transistorer . Ström som flyter över hela transistorn kommer att stöta på en hel del motstånd . Oavsett vilket håll strömmen flyter , kommer det att stöta på en PN eller NP korsningen som är förspänd i fel riktning . Ändra potential på mitten slice ändras även generell hela – transistor motståndet dramatiskt – en liten förändring i signalen till mitt elementet styr den större ström över hela transistor , därför transistorer kan användas som förstärkare < br . > Addera