Каковы характеристики полупроводниковых материалов?
Mar 18, 2024
Полупроводники в основном обладают тремя основными характеристиками:
1. Температурная чувствительность
Удельное сопротивление полупроводников существенно меняется с температурой. Например, для чистого германия, каждый раз, когда влажность увеличивается на 10 градусов, его удельное сопротивление будет уменьшаться до 1/2 от первоначального значения. Незначительные изменения температуры могут отражаться в очевидных изменениях удельного сопротивления полупроводника. Используя термочувствительные свойства полупроводников, можно изготовить термочувствительные элементы — термисторы — для использования в системах измерения и контроля температуры.
Стоит отметить, что различные полупроводниковые приборы обладают термочувствительностью, что влияет на стабильность их работы при изменении температуры окружающей среды.
2. Светочувствительные свойства
Удельное сопротивление полупроводников очень чувствительно к изменениям света. Когда есть свет, удельное сопротивление очень мало; когда света нет, удельное сопротивление очень велико. Например, сопротивление обычно используемого фоторезистора на основе сульфида кадмия достигает десятков мегаом, когда света нет, и когда он подвергается воздействию света. Сопротивление внезапно падает до десятков тысяч ом, а значение сопротивления изменяется в тысячи раз. Используя светочувствительные свойства полупроводников, производятся различные типы оптоэлектронных приборов, такие как фотодиоды, фототранзисторы и кремниевые фотоэлектрические элементы. Широко используются в автоматическом управлении и радиотехнике.
3. Характеристики допинга
В чистом полупроводнике легирование очень малым количеством примесных элементов значительно изменит его удельное сопротивление. Например. Добавление людей к чистому кремнию. Одна миллионная часть элемента бора снизит его удельное сопротивление с 214,000Ом·см до 0.4Ом·см, что означает, что проводимость кремния увеличится более чем в 500,000 раз. Именно путем легирования определенными примесными элементами люди могут искусственно и точно контролировать проводимость полупроводников для создания различных типов полупроводниковых приборов. Не будет преувеличением сказать, что почти все полупроводниковые приборы изготавливаются из полупроводниковых материалов, легированных определенными примесями.
