Hvordan kan du øge antallet af gratis elektron og huller i semi -dirigent?

1. Doping:

- n-type doping: Tilsætning af urenhedatomer med flere valenselektroner (som fosfor eller arsen) til halvledergitteret skaber ekstra frie elektroner. Dette kaldes n-type doping .

- p-type doping: Tilføjelse af urenhedatomer med færre valenselektroner (som bor eller aluminium) skaber "huller" i valensbåndet, der fungerer som frie ladningsbærere. Dette kaldes p-type doping .

2. Temperatur:

- Forøgelse af temperaturen giver mere energi til valenselektronerne, så de kan hoppe til ledningsbåndet og blive frie elektroner. Dette øger også antallet af huller i valensbåndet.

3. Lys:

- Skinnende lys på en halvleder kan begejstre elektroner fra valensbåndet til ledningsbåndet og generere frie elektroner og huller. Dette er princippet bag fotovoltaiske enheder (solceller).

4. Elektrisk felt:

- Påføring af et stærkt elektrisk felt kan fremskynde elektroner og huller, hvilket genererer flere elektronhullepar gennem påvirkningsionisering. Dette er princippet bag nogle højeffekten halvlederenheder.

5. Mekanisk belastning:

- Påføring af mekanisk stress kan ændre energibåndstrukturen for en halvleder, hvilket fører til en stigning i antallet af frie elektroner og huller.

6. Magnetfelt:

- I nogle halvledere kan et magnetfelt påvirke spin af elektroner, hvilket fører til en stigning i antallet af frie elektroner og huller.

Vigtig note:

- Den specifikke metode, der bruges til at øge antallet af frie elektroner og huller, afhænger af den ønskede anvendelse og typen af ​​halvledermateriale.

- For eksempel bruges doping ofte i transistorer og dioder til at kontrollere deres elektriske ledningsevne.

- Temperatur og lys bruges i fotodetektorer og solceller til at omdanne lysenergi til elektrisk energi.

Ved at kontrollere koncentrationen af ​​frie elektroner og huller kan vi skræddersy de elektriske egenskaber ved halvledere til forskellige anvendelser inden for elektronik og fotonik.