什么是半导体和他们是如何使用?

一种物质的能力允许电子流过被称为其电导率。导体允许电子穿过而绝缘体将需要大量的能量来做同样的事情。一个半导体因此,材料的电导率之间的导体,如金属,和非导体(绝缘体)陶瓷等。它们可以纯锗和硅等元素,也可以是像砷化物镉化合物。半导体的电导取决于数量的电压,电流,甚至应用可见光。他们是有用的材料,因为电子的流动可以控制,使其适合众多的制造设备和电子设备。

兴奋剂

为了改变或调节特定电特性的半导体,杂质被添加到元素,这一过程称为掺杂。这样做是为了生成过剩或缺乏价电子。如果掺杂剂添加电子半导体,它成为一个n型半导体和携带电流形式的这些带负电荷的电子。如果需要电子,这就是所谓的p型半导体和它主要含有电流在形式的电子缺陷称为洞。一个洞是带正电荷的,平等的电子电荷(但相反)。它还在相反的方向流动。

温度

由于半导体的导电性介于导体和绝缘体,它有时被称为一个人造材料。可以转化成完美的绝缘体半导体暴露在绝对零度的温度。提高温度,价带中的电子吸收热能开始,“兴奋”,跳跃到导带。意味着它的电导率随温度的增加。这个属性,被称为负温度系数(NTC)和常用的硅和锗,使半导体温度传感器非常有用。例如,它用于恒温器的传感器来测量温度变化和适用于许多工业和医疗设备控制温度。

光

半导体有非常有趣的光学性质和应用程序。因为它们含有杂质,它们能发光的一个特定的颜色一个特定的电压时,使它们适合制造发光二极管(led)和激光。在某些半导体,纳米粒子使他们能够发出不同颜色的光取决于它们的大小。

半导体也用于制造太阳能电池,因为他们从吸收光可以产生电流。目前,今天最受欢迎的细胞使用硅基太阳能电池由于其效率和低的缺陷。其他类型的半导体太阳能电池也可以,但昂贵的大规模生产。虽然硅是最重要的今天,科学家们仍在寻找材料,可以广泛吸收光线的波长但较低的制造成本。

其他应用程序

今天,很难想象没有半导体的生活。它们用于芯片,这是根深蒂固的几乎所有的电子设备,例如,电脑,手机,电视,收音机,等等。它们的重要性被忽视,因为他们不是在商店出售,但他们在操作方面发挥核心作用我们生活的今天,使我们能够比以前生活得更舒适。

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