Bakit Gumagamit Kami ng Semiconductors Sa halip na Mga Konduktor sa Disenyo ng Elektronikong Circuit

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Karaniwan, ang mga semiconductor at conductor ay pangunahing ginagamit sa iba't ibang uri ng elektrikal at elektronikong sangkap . Ang isang semiconductor ay isang uri ng materyal na katulad ng Silicon, at mayroon itong ilang mga katangian ng parehong mga insulator pati na rin ang mga conductor. Ang kasalukuyang pag-uugali ng kuryente sa ang silikon ay napaka mahirap. Gayunpaman, kung nagsasama kami ng ilang mga lupa sa Si tulad ng boron o posporus, pagkatapos ay nagsasagawa ito. Ngunit ang pag-uugali nito higit sa lahat ay nakasalalay sa mga idinagdag na lupa. Kapag nagdagdag kami ng lupa ng posporus sa silikon, pagkatapos ito ay nagiging isang n-uri na semiconductor. Katulad nito, kapag idinagdag namin ang Boron sa Si, pagkatapos ay nagiging isang p-type na semiconductor. Ang dami ng mga electron sa isang p-type na semiconductor ay kakaunti kaysa sa isang purong semiconductor samantalang ang isang n-type na semiconductor ay may mas maraming mga electron.

Ano ang mga Semiconductor at Conductor?

Ang lahat ng mga sangkap na ginamit sa modernong electronics ay dinisenyo sa mga semiconductor . Ang pangunahing pag-aari ng semiconductor ay, mas kaunti ang pagsasagawa nito. Ang isang semiconductor ay hindi magdadala ng kasalukuyang kuryente tulad ng isang normal na conductor. Ang ilan sa mga materyales ay gumagamit ng intrinsic semiconductors, at ang mga katangiang semiconducting ay magaganap sa mga materyal na ito. Ngunit, karamihan sa mga materyales na ginamit sa modernong electronics ay extrinsic. Ang mga ito ay maaaring gawing semiconductors ng pag-doping ang mga ito na may maliit na halaga ng hindi kilalang mga atomo. Ngunit ang bilang ng mga atomo na kinakailangan upang idagdag para sa pag-doping ay napakaliit.




Semiconductors at Conductor

Semiconductors at Conductor

Ang mga conductor na kadalasang ginagamit sa mga modernong electronics ay mga metal na may kasamang bakal, aluminyo, at tanso. Sumusunod ang mga materyal na ito Batas ni Ohm pati na rin magkaroon ng isang napakaliit na paglaban. Kaya, maaari silang magpadala kasalukuyang kuryente mula sa isang lugar patungo sa iba pang lugar nang hindi natutunaw ang maraming mga alon.



Bilang isang resulta, kapaki-pakinabang ang mga ito habang kumokonekta sa mga wire para sa paglilipat ng kasalukuyang mula sa isang lugar patungo sa isa pang lugar. Tumutulong sila sa pagtiyak na ang karamihan sa kasalukuyang elektrikal ay nakakamit ang target nito bilang isang kahalili ng pag-init ng mga kumokonekta na mga wire sa pagitan! Kahit na gumagawa ito ng isang kakaibang tunog, ang mga kasalukuyang resistor ay natapos din sa mga materyales ng conductor. Ngunit, gumagamit sila ng napakaliit na bahagi ng conductor na hindi pinapayagan ang daloy ng kasalukuyang masyadong simple.

Mga Band na Modelo ng Semiconductors at Conductor

Ang isang semiconductor ay higit sa lahat isang insulator. Ngunit, ang agwat ng enerhiya ay mas mababa kapag naiiba kami sa mga insulator. Ang valence band ay medyo thermally na inookupahan sa temperatura ng silid, habang ang conduction band ay medyo walang tao. Kasi paghahatid ng kuryente ay lantarang naka-link sa bilang ng mga electron sa loob ng transmission band (humigit-kumulang na walang laman) pati na rin sa mga butas sa valence band (ganap na sinasakop). Maaaring matantya na ang koryenteng kondaktibiti ng isang intrinsic semiconductor ay magiging napakaliit.

Mga Band na Modelo ng Semiconductors at Conductor

Sa modelo ng banda ng konduktor, ang valence band ay hindi ganap na ginagamit ng mga electron, kung hindi man, ang buong valence band ay nagsasapawan sa pamamagitan ng blangkong banda ng pagpapadaloy. Pangkalahatan, ang parehong mga estado ay nangyayari sa isang pagkakataon, ang daloy ng mga electron ay maaaring ilipat sa hindi kumpletong naka-pack na valence band kung hindi man sa loob ng dalawang magkakapatong na banda. Sa mga ito, walang puwang para sa banda kasama ng valence pati na rin ang pagpapadaloy.


Pagkakaiba sa pagitan ng Semiconductors at Conductors

Ang pagkakaiba sa pagitan ng semiconductors, pati na rin ang conductor, pangunahin na nagsasama ng mga katangian nito tulad ng conductivity, Resistivity, Forbidden gap, Temperatura coefficient, Conduction, Conductivity halaga, Resistivity halaga, Kasalukuyang daloy, Bilang ng mga kasalukuyang carrier sa normal na temperatura, Band overlap, 0 Kelvin Behaviour , Formation, Valence Electron, at mga Halimbawa nito.

  • Ang resistivity ng conductor ay mababa, samantalang ang semiconductor ay katamtaman.
  • Ang kondaktibiti ng konduktor ay mataas, samantalang ang semiconductor ay katamtaman.
  • Ang conductor ay may isang malaking bilang ng mga electron para sa paghahatid, samantalang ang semiconductor ay may napakakaunting bilang ng mga electron para sa paghahatid.
  • Ang temperatura coefficient ng isang conductor ay positibo, samantalang ang semiconductor ay may negatibo.
  • Ang konduktor ay walang ipinagbabawal na puwang samantalang ang semiconductor ay may ipinagbabawal na puwang.
  • Ang halaga ng resistivity ng conductor ay mas mababa sa 10-5 Ω-m kaya't ito ay bale-wala, samantalang ang semiconductor ay kabilang sa mga halaga ng conductor at insulator ibig sabihin 10-5 Ω-m-to-105 Ω-m.
  • Ang dami ng kasalukuyang mga carrier sa karaniwang temperatura sa conductor ay napakataas, samantalang sa semiconductors ito ay mababa.
  • Ang halaga ng Conductivity ng conductor ay napakataas 10-7mho / m, habang ang semiconductor ay kabilang sa mga insulator at conductor na 10-13mho / m hanggang 10-7mho / m.
  • Ang daloy ng kasalukuyang sa isang konduktor ay dahil sa mga libreng electron, samantalang sa mga semiconductor dahil sa mga butas pati na rin mga libreng electron.
  • Ang pagbuo ng konduktor ay maaaring gawin sa pamamagitan ng metallic bonding, samantalang sa semiconductor maaari itong mabuo sa pamamagitan ng covalent bonding.
  • Ang pag-uugali ng 0-kelvin ng konduktor ay kumikilos bilang isang superconductor, samantalang sa semiconductor ay kumikilos tulad ng isang insulator.
  • Ang mga elektron ng valence sa isang konduktor ay isa sa pinakamalabas na shell, samantalang sa semiconductor ito ay apat.
  • Ang banda ay nagsasapawan sa isang konduktor ay pareho ang valence at conduction band ay overlap, samantalang sa semiconductor ang parehong mga banda ay nahahati sa isang puwang ng enerhiya na 1.1eV
  • Ang pangunahing mga halimbawa ng conductor ay tanso, pilak, mercury, at aluminyo, samantalang ang mga halimbawa ng semiconductor ay silicon at germanium.

Kaya, ito ay tungkol sa paghahambing sa pagitan ng semiconductors at conductors. Ang conductor ng kuryente ay mga materyales o bagay na pinapayagan ang kasalukuyang daloy sa isang direksyon kung hindi man maraming direksyon. Ang mabuting conductors ay higit sa lahat tanso, aluminyo at bakal. Ang mga semiconductor ay solidong sangkap na may koryenteng kondaktibiti. Ginawang angkop ito ng pag-aari na ito para sa kasalukuyang kontrol ng kuryente.

Mula sa impormasyon sa itaas, sa wakas, maaari nating tapusin na ang conductor ay may zero resistensya, samantalang, sa mga semiconductor, may posibilidad na kontrolin ang daloy ng kasalukuyang sa semiconductors. Ang pag-aari na ito ay ginawang magamit para sa pagdidisenyo ng mga real-time na kinakailangang elektronikong circuit sa mga semiconductor. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang mga aplikasyon ng semiconductors at conductor?