Mik a felesleges fuvarozók a félvezetőkben?
Felesleges hordozók félvezetőkben:közelebbi megjelenés
A felesleges hordozók félvezetőkben elektronok és lyukak amelyek az anyagban vannak jelen az egyensúlyi koncentrációjukon túl - Ez azt jelenti, hogy "extra" hordozók, amelyek normál körülmények között általában nincsenek ott.
Itt van egy bontás:
Normál állapot:
* belső félvezetők (mint például a tiszta szilícium vagy a germánium), kiegyensúlyozott számú elektron van a vezetőképes sávban és a valencia sávban található lyukak, amelyeket az anyag hőmérséklete határoz meg. Ez az egyensúlyi állapot.
* Külső félvezetők (szennyeződésekkel adalékolva) Az adalékanyag -atomok miatt egyensúlyhiány van az elektronok és a lyukak. Azonban az egyes vivőanyagok egyensúlyi koncentrációja továbbra is fennáll.
A felesleges fuvarozók játszanak:
* Külső ingerek: Ha olyan külső energiaforrások, mint a fény (fotonok) vagy egy elektromos mező, akkor az elektronokat izgathatják a valencia sávból a vezető sávig, elektron-lyuk párokat hozva létre. Ennek eredményeként az elektronok feleslege van a vezetési sávban és lyukak a valencia sávban.
* injekció: Az olyan eszközökben, mint a diódák vagy a tranzisztorok, a hordozókat az egyik régióból a másikba injektálják, ami a fogadó régióban felesleges hordozókhoz vezet.
A felesleges fuvarozók legfontosabb pontjai:
* Élethöz: A felesleges fuvarozók korlátozott élettartamúak. Végül rekombinálnak az ellenkező típusukkal (elektron lyukkal), és visszatérnek az egyensúlyi állapotba. Az élettartamot olyan tényezők határozzák meg, mint a hőmérséklet, a dopping koncentráció és az anyagi hibák.
* Diffúzió: A felesleges hordozók hajlamosak diffundálni a nagyobb koncentrációjú területektől az alacsonyabb koncentrációig. Ez a folyamat döntő jelentőségű a félvezető eszközökben, mivel elősegíti a töltést, és hozzájárul az áram áramlásához.
* Fontos: A felesleges hordozók elengedhetetlenek sok félvezető eszköz funkcionalitásához. Ők felelősek:
* Az áram áramlása: Tölték hordozóként működnek olyan eszközökben, mint a diódák, a tranzisztorok és a napelemek.
* fotokonduktivitás: A félvezető megnövekedett vezetőképessége a fény által generált felesleges hordozók jelenléte miatt.
* fénykibocsátás: A fénykibocsátó diódákban (LED-ek) a felesleges hordozók rekombinációja fénykibocsátást eredményez.
Összegzés:
A felesleges hordozók átmeneti egyensúlyhiányok az elektron és a lyukkoncentrációkban egy félvezetőben. Ezeket külső ingerek vagy injekció generálják, és döntő szerepet játszanak számos félvezető eszköz működésében. A felesleges fuvarozók és viselkedésük megértése elengedhetetlen a félvezető elektronika alapvető működésének megértéséhez.