Hvad er en elektrisk halvleder?

Her er en sammenbrud:

Nøgleegenskaber:

* Konduktivitet: Halvledere har en ledningsevne, der er mellemliggende mellem ledere og isolatorer. Dette betyder, at de kan udføre elektricitet, men ikke så godt som metaller.

* Temperaturafhængighed: Deres ledningsevne øges med temperatur . Dette er i modsætning til metaller, hvis ledningsevne falder med temperaturen.

* Doping: Deres ledningsevne kan ændres betydeligt Ved at tilføje urenheder (en proces kaldet doping). Dette muliggør oprettelse af forskellige typer halvledere (N-type og P-type).

hvordan de fungerer:

* Valenselektroner: Halvledere har valenselektroner (yderste elektroner), der er løst bundet til atomet.

* Energifalter: Der er en lille energigap mellem valensbåndet (hvor elektroner normalt er placeret) og ledningsbåndet (hvor elektroner kan bevæge sig frit).

* ledning: Ved stuetemperatur får nogle valenselektroner nok energi til at hoppe til ledningsbåndet, hvilket giver mulighed for, at en lille mængde elektrisk strøm flyder.

Typer af halvledere:

* Intrinsic: Rene halvledere med en lille ledningsevne.

* ekstrinsik: Halvledere med urenheder tilføjet for at kontrollere deres ledningsevne.

* n-type: Dopet med urenheder, der bidrager med ekstra elektroner, øger ledningsevnen.

* p-type: Dopet med urenheder, der skaber "huller" (manglende elektroner), hvilket giver mulighed for strømstrøm.

Betydning:

Halvledere er grundlaget for moderne elektronik. De bruges i:

* transistorer: Byggestenene til computere og andre elektroniske enheder.

* Integrerede kredsløb (ICS): Komplekse kredsløb ætset på halvlederchips, der er ansvarlig for funktionaliteten af ​​computere, smartphones osv.

* dioder: Bruges til ensretning (konvertering af AC til DC), skift og andre applikationer.

* solceller: Konverter sollys til elektricitet.

* sensorer: Registrer ændringer i temperatur, lys, tryk osv.

Eksempler på halvledere:

* Silicon (SI)

* Germanium (GE)

* Gallium Arsenide (GAAS)

* Cadmium Telluride (CDTE)

på enkle termer:

Tænk på en halvleder som et delvist fyldt vandrør. Vand (elektroner) kan strømme gennem det, men ikke så let som gennem et helt fuldt rør (leder). Du kan også tilføje tingene til røret for at gøre det lettere eller sværere for vand at flyde (doping).