Почти всичко, което се използва електрическа енергия има полупроводникови схеми : колата си , кафемашината , вашият компютър. Изпълнението на тези схеми произтича от поведението на електроните в подредена решетка от атоми , или кристална решетка . Обикновено , решетката е направена от материал на база силициеви атоми , с “ добавки “ се добавят за увеличаване или намаляване на броя на електроните в материала.
„N – тип“ полупроводникови се от въвеждане на добавка като фосфор , който носи допълнителни електрони , докато “ р- тип“ има добавка като бор , което намалява броя на електроните в сравнение с основния материал . Най -интересните свойства се проведат на кръстовището , където п- и р- тип материали са влезли в контакт един с друг. Едно от нещата, което се случва, е , че допълнителните електрони от N – тип си проправят път до р- страна , и липсващите електрони от р- страна , наречени „дупки „, си проправят път към п- страна. Районът между изпразване на заряд, откъдето идва и името “ изчерпване региона. “ Инструкции
1
Намерете присъща плътността на превозвач , Ni , на основния материал. За силиция при стайна температура, Ni е около 1.5 х 10 ^ 10 превозвачи /cm ^ 3 .
2
Пресмята се топлинната напрежението на таксата . VT се определя по уравнението
VT = KX T /Q,
където к е константата на Болцман – 1,38 х 10 ^ -23 Joule /K ,
T се измерва в градуси по Келвин , <Бразилски /> Q е зарядът електрон – . 1.6 х 10 ^ -19 кулон
в 300K , това дава
VT = 1,38 х 10 ^ -23 х 300 /1.6 х 10 ^ -19 = 0.025 <Бразилски . >
3
Определете акцепторните и носещи донор плътността на . Ако имате съществуващ материал, тези оръжия ще се определя от процеса на производството му, и ако сте проектиране материал , вие ще изберете това , за да съответстват на характеристиките , които искате. За целите на илюстрация , да предположим, плътността на акцептор , Na, е 10 ^ 18/cm ^ 3 и плътността на донор , ND , е 10 ^ 16/cm ^ 3 .
4
Изчислете напрежението в региона на изчерпване с уравнението
V = VT х LN (NA х ND /Ni ^ 2)
за пример ,
V = 0.025 х LN ( 10 ^ 18 х 10 ^ 16 /( 1.5 х 10 ^ 10 ) ^ 2) ,
V = 0,79 V.