Elektronik Devre Tasarımında Neden İletken Yerine Yarı İletken Kullanıyoruz?

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Temel olarak, yarı iletkenler ve iletkenler esas olarak farklı türlerde kullanılır. elektrik ve elektronik bileşenler . Bir yarı iletken, Silikon'a benzer bir tür malzemedir ve hem yalıtkanların hem de iletkenlerin bazı özelliklerine sahiptir. Elektrik akımı davranışı silikon çok zayıf. Ancak Si'ye bor veya fosfor gibi bazı toprakları da dahil edersek, o zaman hareket eder. Ancak davranışı esas olarak eklenen topraklara bağlıdır. Silikona fosforlu toprak eklediğimizde n tipi yarı iletken olur. Benzer şekilde, Bor'u Si'ye eklediğimizde, p-tipi bir yarı iletken olur. Bir p-tipi yarı iletkendeki elektron miktarı, saf bir yarı iletkenden azdır, oysa n-tipi bir yarı iletkende daha fazla elektron vardır.

Yarı İletkenler ve İletkenler nedir?

Modern elektronikte kullanılan tüm bileşenler yarı iletkenlerle tasarlanmış . yarı iletkenin temel özelliği daha az davranır. Bir yarı iletken, normal bir iletken gibi elektrik akımını kolayca taşımayacaktır. Malzemelerin bir kısmı içsel yarı iletkenler kullanır ve yarı iletken özellikler bu malzemelerde gerçekleşir. Ancak, modern elektronikte kullanılan malzemelerin çoğu dışsaldır. Bunlar yarı iletkenlere dönüştürülebilir. doping küçük miktarlarda bilinmeyen atomlarla. Ancak doping için eklenmesi gereken atom sayısı çok azdır.




Yarı İletkenler ve İletkenler

Yarı İletkenler ve İletkenler

Modern elektronikte en çok kullanılan iletkenler çelik, alüminyum ve bakır içeren metallerdir. Bu malzemeler takip eder Ohm kanunu hem de çok küçük bir dirence sahip. Böylece iletebilirler elektrik akımı Bir yerden başka bir yere, çok fazla akımı çözmeden.



Sonuç olarak bunlar, akımı bir yerden başka bir yere iletmek için kabloları bağlarken faydalıdır. Elektrik akımının çoğunun, aradaki bağlantı kablolarını ısıtmanın bir alternatifi olarak hedefine ulaşmasını sağlamaya yardımcı olurlar! Garip bir ses çıkarsa da akım dirençleri de iletken malzemelerle tamamlanmıştır. Ancak, akımın çok basit bir şekilde akmasına izin vermeyen çok hafif iletken parçalar kullanırlar.

Yarıiletken ve İletkenlerin Bant Modelleri

Bir yarı iletken esas olarak bir yalıtkandır. Ancak, yalıtkanlarla karşılaştırıldığında enerji boşluğu daha azdır. Valans bandı oda sıcaklığında bir şekilde termal olarak meşgulken, iletim bandı bir şekilde boştur. Çünkü elektrik iletimi iletim bandındaki (yaklaşık olarak boş) elektron sayısının yanı sıra değerlik bandındaki (tamamen dolu) deliklere açık bir şekilde bağlıdır. İçsel bir yarı iletkenin elektriksel iletkenliğinin son derece düşük olacağı tahmin edilebilir.

Yarıiletken ve İletkenlerin Bant Modelleri

İletkenin bant modelinde, değerlik bandı elektronlarla tamamen kullanımda değildir, aksi takdirde tam değerlik bandı boş iletim bandı boyunca örtüşür. Genel olarak, her iki durum da bir seferde meydana gelir, elektronların akışı eksik paketlenmiş valans bandında aksi takdirde örtüşen iki bant içinde hareket edebilir. Bunlarda, iletim kadar değerlik arasında bant için boşluk yoktur.


Yarı İletkenler ve İletkenler Arasındaki Fark

Yarı iletkenler ve iletkenler arasındaki fark, esas olarak iletkenlik, Direnç, Yasak boşluk, Sıcaklık katsayısı, İletkenlik, İletkenlik değeri, Direnç değeri, Akım akışı, Normal sıcaklıkta akım taşıyıcı sayısı, Bant çakışması, 0 Kelvin Davranışı gibi özelliklerini içerir. , Oluşum, Değerlik Elektronları ve Örnekleri.

  • İletkenin direnci düşük, yarı iletken ise orta düzeydedir.
  • İletkenin iletkenliği yüksek, yarı iletken ise orta düzeydedir.
  • İletken, iletim için çok sayıda elektrona sahipken, yarı iletkenin iletim için çok az sayıda elektronu vardır.
  • Bir iletkenin sıcaklık katsayısı pozitif, yarı iletken ise negatiftir.
  • İletkende yasak boşluk yok, yarı iletken ise yasak boşluğa sahip.
  • İletkenin özdirenç değeri 10-5 Ω-m'den az olduğundan ihmal edilebilir, yarı iletken ise iletken ve izolatör değerleri arasında yani 10-5 Ω-m-105 Ω-m'dir.
  • İletkendeki normal sıcaklıktaki akım taşıyıcıların miktarı çok yüksek, yarı iletkenlerde ise düşüktür.
  • İletkenin iletkenlik değeri 10-7mho / m çok yüksektir, yarıiletken ise 10-13mho / m ila 10-7mho / m arası izolatör ve iletkenler arasındadır.
  • Bir iletkendeki akım akışı, serbest elektronlardan, yarı iletkenlerde ise deliklerden ve serbest elektronlardan kaynaklanır.
  • İletkenin oluşumu metalik bağlama ile yapılabilirken, yarı iletkende kovalent bağlama ile oluşturulabilir.
  • İletkenin 0-kelvin davranışı bir süper iletken görevi görürken, yarı iletkende bir yalıtkan gibi davranır.
  • Bir iletkendeki değerlik elektronları en dıştaki kabukta bir iken yarı iletkende dörttür.
  • Bir iletkendeki bant örtüşmesi, hem değerlik hem de iletim bantları üst üste binerken, yarı iletkende her iki bant da 1.1eV'lik bir enerji alanıyla bölünmüştür.
  • Ana iletken örnekleri bakır, gümüş, cıva ve alüminyumdur, yarı iletken örnekleri ise silikon ve germanyumdur.

Dolayısıyla, bu tamamen yarı iletkenler ve iletkenler arasındaki karşılaştırmayla ilgilidir. elektrik iletkenleri Akımın bir yönde, aksi takdirde daha fazla yönde akmasına izin veren malzemeler veya nesnelerdir. İyi iletkenler çoğunlukla bakır, alüminyum ve demirdir. Yarı iletkenler, elektriksel iletkenliğe sahip katı maddelerdir. Bu özelliği onu elektrik akımı kontrolüne uygun hale getirir.

Yukarıdaki bilgilerden son olarak, iletkenin sıfır dirence sahip olduğu sonucuna varabiliriz, oysa yarı iletkenlerde, yarı iletkenlerdeki akım akışını kontrol etme olasılığı vardır. Bu özellik, yarı iletkenlerle gerçek zamanlı elektronik devre gereksinimlerini tasarlamak için kullanılır. İşte size bir soru, yarı iletkenlerin ve iletkenlerin uygulamaları nelerdir?