Типы, применение и примеры полупроводников

Нимноқилҳо: намудҳо, барномаҳо ва намунаҳо
Мундариҷа:

• 
  Намудҳо
  

Нимноқилҳои дохилӣ

• 
  Нимноқилҳои берунӣ
  
• 
  Нимноқили навъи P
  
• 
  Нимноқили навъи N
  
• 
  хусусиятҳо
  
• 
  Барномаҳо
  
• 
  Намунаҳо
  
• 
  Адабиёт
  

Дар нимноқилҳо Онҳо унсурҳое мебошанд, ки вобаста ба шароити берунӣ, ки ба онҳо дучор меоянд, ба монанди интихоби ноқилҳо ё изоляторҳо иҷро мекунанд, ба монанди ҳарорат, фишор, радиатсия ва майдонҳои магнитӣ ё электрикӣ.Дар ҷадвали даврӣ 14 унсури нимноқил мавҷуданд, ки дар байни онҳо кремний, германий, селен, кадмий, алюминий, галлий, бор, индий ва карбон ҳастанд. Нимноқилҳо ҷисмҳои кристаллии дорои қобилияти миёнаи электрикӣ мебошанд, бинобар ин онҳо метавонанд ҳамчун дирижёр ва изолятор дугона истифода шаванд.
Агар онҳо ба сифати ноқил истифода шаванд, дар шароити муайян гардиши ҷараёни электрро имкон медиҳанд, аммо танҳо дар як самт. Ғайр аз он, онҳо ба монанди металлҳои ноқил сатҳи баланд гузаронандагӣ надоранд. Нимноқилҳо дар замимаҳои электронӣ, махсусан барои истеҳсоли ҷузъҳо, аз қабили транзисторҳо, диодҳо ва схемаҳои интегралӣ истифода мешаванд. Онҳо инчунин ҳамчун лавозимот ё иловагиҳо барои сенсорҳои оптикӣ, аз қабили лазерҳои сахт ва баъзе дастгоҳҳои қувваи барқ ​​барои системаҳои интиқоли барқ ​​истифода мешаванд. Дар айни замон, ин навъи элемент барои таҳияҳои технологӣ дар соҳаҳои телекоммуникатсия, системаҳои идоракунӣ ва коркарди сигналҳо, чӣ дар барномаҳои дохилӣ ва чӣ саноатӣ истифода мешавад.
Намудҳо
Вобаста аз наҷосатҳое, ки онҳо пешниҳод мекунанд ва ҷавоби физикии онҳо ба ангезандаҳои мухити зист, намудҳои гуногуни нимноқил мавҷуданд.
Нимноқилҳои дохилӣ
Онҳо он унсурҳое мебошанд, ки сохтори молекулавӣ аз як навъи атом иборат аст. Дар байни ин намудҳои нимноқили дохилӣ силико ва германий мебошанд.Сохтори молекулавии нимноқилҳои дохилӣ тетраэдрӣ аст; яъне он дар байни чор атоми атроф пайвандҳои ковалентӣ дорад, тавре ки дар тасвири дар поён оварда шудааст
.Ҳар як атомҳои нимноқили дохилӣ 4 электрон валентӣ доранд; яъне 4 электрон дар қабати берунии ҳар як атом давр мезанад. Дар навбати худ, ҳар яке аз ин электронҳо бо электронҳои коваленти пайвандҳо ба вуҷуд меоранд.Ҳамин тавр, ҳар як атом дар қабати сатҳии худ 8 электрон дорад ва ба ин васила байни электронҳо ва атомҳое, ки торҳои кристаллиро ташкил медиҳанд, пайванди мустаҳкаме ба вуҷуд меорад.Бо сабаби ин конфигуратсия, электронҳо дар дохили иншоот ба осонӣ ҳаракат намекунанд. Ҳамин тариқ, дар шароити стандартӣ, нимноқилҳои дохилӣ ҳамчун изолятор рафтор мекунанд.Аммо, ноқилияти нимноқили дохилӣ ҳар вақте, ки ҳарорат баланд шавад, баланд мешавад, зеро баъзе электронҳои валентӣ энергияи гармиро ҷаббида, аз вобастагӣ ҷудо мекунанд.Ин электронҳо ба электронҳои озод табдил меёбанд ва агар бо фарқияти потенсиалҳои электрикӣ ба таври дуруст равона карда шаванд, метавонанд ба ҷараёни ҷараён дар дохили панҷара булӯр(кристалл) мусоидат кунанд.Дар ин ҳолат, электронҳои озод ба банди ноқилҳо ҷаҳида, ба қутби мусбати манбаи потенсиалҳо мераванд (масалан, батарея).Ҷунбиши электронҳои валентӣ дар сохтори молекулавӣ вакуумро ба вуҷуд меорад, ки он ба таъсире монанд мешавад, ки ба заряди мусбат дар система ҳосил мешавад, аз ин рӯ онҳо интиқолдиҳандаҳои заряди мусбат ҳисобида мешаванд.Сипас, таъсири баръакс ба амал меояд, зеро баъзе электронҳо метавонанд аз қитъаи ноқил ба қабати валентӣ афтода, дар ин раванд энергия афтанд, ки онро рекомбинатсия меноманд.