Hjem Personlig finansiering Elektronik Grundlæggende: Hvad er en halvleder? - dummies

Elektronik Grundlæggende: Hvad er en halvleder? - dummies

Video: Elektronikkens grundbegreber 2 2025

Video: Elektronikkens grundbegreber 2 2025
Anonim

Halvledere anvendes i vid udstrækning i elektroniske kredsløb. Som navnet antyder, er en halvleder et materiale, der udfører strøm, men kun delvis. Ledningsevnen af ​​en halvleder er et sted imellem en isolator, som næsten ikke har ledningsevne og en leder, der har næsten fuld ledningsevne. De fleste halvledere er krystaller lavet af visse materialer, oftest silicium.

For at forstå, hvordan halvledere arbejder, skal du først forstå lidt om, hvordan elektroner er organiseret i et atom. Elektronerne i et atom er organiseret i lag. Disse lag hedder skaller. Den yderste skal hedder valence shell.

Elektronerne i denne shell er dem, der danner bindinger med naboatomer. Sådanne bindinger kaldes kovalente bindinger . De fleste ledere har kun en elektron i valensskallen. Halvledere har derimod typisk fire elektroner i deres valensskal.

Hvis alle de nærliggende atomer er af samme type, er det muligt for alle valenselektronerne at binde med valenselektroner fra andre atomer. Når det sker, arrangerer atomer sig i strukturer kaldet krystaller . Halvledere er lavet af sådanne krystaller, sædvanligvis siliciumkrystaller.

Her repræsenterer hver cirkel et siliciumatom, og linjerne mellem atomerne repræsenterer de delte elektroner. Hver af de fire valenselektroner i hvert siliciumatom er delt med et nabostillet siliciumatom. Således er hvert siliciumatom bundet med fire andre siliciumatomer.

Rene siliciumkrystaller er ikke alle de nyttige elektroniske. Men hvis du introducerer små mængder af andre elementer i en krystal, begynder krystalet at fungere på en interessant måde.

Processen med bevidst at indføre andre elementer i en krystal kaldes doping . Elementet introduceret ved doping kaldes en dopant . Ved omhyggeligt at kontrollere dopningsprocessen og de dopningsmidler, der anvendes, kan siliciumkrystaller omdannes til en af ​​to forskellige typer af ledere:

  • Halvleder af typen N Lavet, når dopanten er et element, der har fem elektroner i dets valenslag. Fosfor er almindeligt anvendt til dette formål.

    Fosforatomerne slutter lige i krystalstrukturen af ​​siliciumet, idet hver enkelt binding med fire tilstødende siliciumatomer ligesom et siliciumatom ville. Fordi fosforatomet har fem elektroner i sin valensskal, men kun fire af dem er bundet til tilstødende atomer, forbliver den femte valenselektronik uden at binde sig til.

    De ekstra valenselektroner i phosphoratomerne begynder at opføre sig som de enkelte valenselektroner i en regelmæssig leder som kobber. De er fri til at bevæge sig om. Fordi denne type halvleder har ekstra elektroner, kaldes den en N-type halvleder.

  • P-type halvleder: Gælder når dopanten (som bor) kun har tre elektroner i valensskallen. Når en lille mængde er inkorporeret i krystallen, kan atomet binde sig sammen med fire siliciumatomer, men da det kun har tre elektroner at tilbyde, oprettes et hul . Hullet opfører sig som en positiv ladning, så halvledere doperet på denne måde kaldes P-type halvledere.

    Som en positiv ladning tiltager huller elektroner. Men når et elektron flytter ind i et hul, forlader elektronen et nyt hul på sin tidligere placering. Således bevæger huller i en halvleder af P-typen konstant rundt i krystalet, da elektronerne konstant forsøger at fylde dem.

Når spænding påføres enten en N-type eller en P-type halvleder, strømmer strømmen af ​​samme grund som det strømmer i en regulær leder: Den negative side af spændingen skubber elektroner, og den positive side trækker dem. Resultatet er, at den tilfældige elektron- og hulbevægelse, som altid er til stede i en halvleder, bliver organiseret i en retning, hvilket skaber målbar elektrisk strøm.

Elektronik Grundlæggende: Hvad er en halvleder? - dummies

Valg af editor

Middelhavsret Opskrifter: Kretiske Kyllingretter - Dummies

Middelhavsret Opskrifter: Kretiske Kyllingretter - Dummies

Grillning og braising er de mest populære måder at lave mad kød på Kreta; kombineret med friske urter og krydderier og traditionelle fødevarer som yoghurt, ost og oliven, skaber disse teknikker kyllingevarer med en masse smag. Sautéed Kyllingebryst i Rødvin Tomat Sauce Forberedelsestid: 10 minutter Kogetid: 45 minutter ...

Middelhavs kost Opskrifter: Pasta med kød - dummies

Middelhavs kost Opskrifter: Pasta med kød - dummies

En fantastisk måde at lave en one-pot Middelhavet måltid er at tilføje nogle slags kød, såsom kylling, svinekød eller oksekød, til din pasta. Tilsæt nogle grøntsager og en frisk sovs, og du har et komplet måltid. Brug af kød er en god måde at tilføje mere volumen til din pasta, så du ikke gør det.

Middelhavs Diet Opskrifter: Entree Salater - Dummies

Middelhavs Diet Opskrifter: Entree Salater - Dummies

Selvom entree salat er mere populært i USA og Canada, kan du stadig skabe et middelhavs-inspireret måltid ved at kombinere friske råvarer med proteinkilder som laks eller kylling. Entree salater er også et godt sommermåltid for at fejre de fødevarer, der er i sæson. Grillet laks med karameliserede løg over blandede grønne ...

Valg af editor

Opret en samlingsklasse i Java-dummier

Opret en samlingsklasse i Java-dummier

En samlingsklasse i Java-kode er en klasse, hvis job skal opbevares en flok objekter ad gangen - en flok stringsobjekter, en flok BagOfCheese objekter, en flok tweets eller hvad som helst. Du kan oprette en samlingsklasse med denne kode. pakke com. allmycode. samlinger; importer java. util. ArrayList; offentlig klasse SimpleCollectionsDemo {...

Lav en abstrakt klasse i Java-dummier

Lav en abstrakt klasse i Java-dummier

En abstrakt klasse i Java er en klasse, der indeholder en eller flere abstrakte metoder, der simpelthen er metoden deklarationer uden en krop - det vil sige uden eksekverbar kode, der gennemfører klassen eller metoden. En abstrakt metode er som en prototype til en metode, der erklærer metodeens returtype og parameterliste, men ikke ...

Hvordan man skaber tegnfelter i Java - dummier

Hvordan man skaber tegnfelter i Java - dummier

Her lærer du hvordan du kan bruge en char variabel snarere end et helt tal i en Java-switch statement. Når du bruger en karetype, er det almindeligt at give to på hinanden følgende case-konstanter for hver case-gruppe, for at tillade både små og store bogstaver. Antag at du skal indstille kommissionsrenten for ...

Valg af editor

Koordinering mellem IT og Cloud Provider Service Desks - dummies

Koordinering mellem IT og Cloud Provider Service Desks - dummies

I et cloud computing miljø, skal du effektivt styre koordinationen er nødvendig mellem din virksomhed IT og cloud udbyder service skrivebord. Dine interne kunder er nødt til at stole på, at it-tjenester leveres som forventet, og spørgsmål vil blive rettet hurtigt. Din organisation skal overvåge hele miljøet baseret på servicekrav til din ...

Opbygge din Hybrid Cloud Service Management Plan - dummies

Opbygge din Hybrid Cloud Service Management Plan - dummies

Et vigtigt krav til hybrid cloud service management er at lave en plan på plads, hvilket indebærer at forstå, hvilke cloud services du introducerer i din virksomhed, og hvordan de skal interagere med dine data center aktiver. Nu skal du træffe beslutsomhed om hvilke tjenester du skal kontrollere, fordi de kan påvirke ...

Fordele ved en serviceorienteret tilgang i Cloud Computing - dummies

Fordele ved en serviceorienteret tilgang i Cloud Computing - dummies

Den stigende vedtagelse af hybrid sky Miljøer kan være direkte forbundet med den succes, virksomhederne har gjort i at flytte til en serviceorienteret tilgang til it. Serviceorientering er en måde at modulere vigtige forretningstjenester på og etablere veldefinerede grænseflader designet til at sikre, at disse tjenester fungerer i mange forskellige situationer. Dette tiltag til service ...