반도체 물성과 소자 예제

반도체는 도체와 절연체 사이의 고유한 전기 전도성 거동에 의해 정의됩니다. [8] 이들 물질의 차이는 전자에 대한 양자 상태의 관점에서 이해될 수 있으며, 각각은 0 또는 1개의 전자를 함유할 수 있다(Pauli 배제 원리에 의해). 이들 상태는 물질의 전자 밴드 구조와 연관된다. 전기 전도도는 (물질을 통해 연장) 지역화 되는 상태에서 전자의 존재로 인해 발생 하지만 전자를 수송 하기 위해서는 국가 부분적으로 충충 해야 합니다., 전자만 포함 하는 시간의 일부. [9] 상태가 항상 전자로 점유되어 있는 경우, 불활성이며, 그 상태를 통해 다른 전자의 통과를 차단한다. 이 양자 상태의 에너지는 매우 중요합니다, 상태는 그 에너지가 페르미 수준 근처에있는 경우에만 부분적으로 채워져 있기 때문에 (Fermi-Dirac 통계 참조). 차 세계 대전 이전 년, 적외선 탐지 및 통신 장치는 납 황화물 및 납 셀렌 물질에 대한 연구를 자극했다. 이 장치는 선박과 항공기, 적외선 원거리 분석기 및 음성 통신 시스템을 감지하는 데 사용되었습니다. 사용 가능한 진공 튜브 장치가 약 4000 MHz 이상의 검출기로 사용할 수 없기 때문에 점 접촉 결정 검출기는 마이크로파 무선 시스템에 필수적이되었습니다. 고급 레이더 시스템은 결정 검출기의 빠른 응답에 의존했습니다. 실리콘 재료의 상당한 연구와 개발은 일관된 품질의 검출기를 개발하기 위해 전쟁 중에 발생. [20] 요소의 MENDELEEV의 주기적인 시스템의 그룹 IV의 요소 게르마늄과 실리콘. 게르마늄과 실리콘은 반도체로 가장 철저하게 연구된 원소이며 반도체 전자 제품에 널리 사용됩니다.

그들의 원자는 4 개의 원자 전자를 가지고 있으며 원자의 공유 결합과 다이아몬드 형 크리스탈 격자를 형성한다. 다이아몬드 자체는 반도체의 특성을 가지고 있지만, EA의 가치는 Ge와 Si보다 훨씬 크며, 본질적인 전기 전도도, 즉 불순물이나 외부 요인으로 인한 전도도는 T = 300°K에서 매우 작습니다. 반도체는 우리 사회에 엄청난 영향을 미쳤습니다. 마이크로프로세서 칩과 트랜지스터의 중심에는 반도체가 있습니다. 전산화하거나 전파를 사용하는 모든 것은 반도체에 따라 다릅니다. 심하게 도핑된 반도체에서 캐리어 농도는 그림 5의 곡선 2에서 볼 수 있듯이 이러한 반도체가 다른 반도체와 다르지 않은 본질 적인 전도 영역까지모든 온도에서 일정하고 동일하게 유지됩니다( Nd – Na). 저온에서는 심하게 도핑된 반도체의 캐리어가 퇴화되고, 이러한 반도체는 공식적으로 불량 금속으로 분류되어야 합니다. 실제로, 그들은 매우 낮은 온도에서 초전도 (SrTiO3, GeTe, SnTe)와 같은 많은 금속 특성을 표시합니다. 압전 특성 (AIIIBV, AII-BVI, Te)을 가진 반도체에서 결정 격자의 탄성 파동이 캐리어와의 상호 작용을 증가시키는 전기장의 출현을 동반하는 경우 유사한 비선형 효과도 나타납니다. 포논의 평형 분포에서 편차 때문에. 이러한 물질에서 캐리어 플럭스는 캐리어 드리프트 속도가 음의 속도를 초과할 때 탄성파의 강렬한 라디에이터가 됩니다.

충분히 큰 진폭의 탄성 파동이 탄성 파동을 트랩하는 것은 캐리어가 최소한 영역인 지역에서 수집하도록 강제하여 캐리어가 웨이브와 함께 이동하도록 합니다. 캐리어 클러스터의 드리프트 속도가 파동 속도를 초과하면 웨이브가 해당 필드로 캐리어를 느리게 합니다. 그것은 캐리어에서 에너지를 소요하고 따라서 자체가 증폭된다.