ውስጣዊ vs Extrinsic ሴሚኮንዳክተር
ዘመናዊው ኤሌክትሮኒክስ በአንድ ዓይነት ቁሳቁስ ሴሚኮንዳክተሮች ላይ የተመሰረተ መሆኑ አስደናቂ ነው። ሴሚኮንዳክተሮች (ኮንዳክተሮች) በኮንዳክተሮች እና በኢንሱሌተሮች መካከል መሃከለኛ እንቅስቃሴ ያላቸው ቁሳቁሶች ናቸው። ሴሚኮንዳክተር ማቴሪያሎች በ1940ዎቹ ሴሚኮንዳክተር ዲዮድ እና ትራንዚስተር ከመፍጠራቸው በፊትም ቢሆን በኤሌክትሮኒክስ ውስጥ ጥቅም ላይ ውለው ነበር፣ ነገር ግን ከዚያ በኋላ ሴሚኮንዳክተሮች በኤሌክትሮኒክስ መስክ ሰፊ አተገባበር አግኝተዋል። እ.ኤ.አ. በ 1958 የቴክሳስ መሳሪያዎች ጃክ ኪልቢ የተቀናጀ ወረዳ ፈጠራ በኤሌክትሮኒክስ መስክ ሴሚኮንዳክተሮችን አጠቃቀም ወደ ታይቶ በማይታወቅ ደረጃ ከፍ አድርጓል ።
በተፈጥሯዊ ሴሚኮንዳክተሮች በነጻ ክፍያ አጓጓዦች ምክንያት የመተግበር ባህሪ አላቸው። እንዲህ ዓይነቱ ሴሚኮንዳክተር, ቁሳቁስ, በተፈጥሮ ሴሚኮንዳክተር ባህሪያትን የሚያሳይ, ውስጣዊ ሴሚኮንዳክተር በመባል ይታወቃል. የላቁ የኤሌክትሮኒካዊ ክፍሎችን ለማዳበር ሴሚኮንዳክተሮች በሴሚኮንዳክተር ማቴሪያል ውስጥ የኃይል መሙያዎችን ቁጥር የሚጨምሩ ቁሳቁሶችን ወይም ንጥረ ነገሮችን በመጨመር በትልቁ conductivity ለማከናወን ተሻሽለዋል። እንዲህ ዓይነቱ ሴሚኮንዳክተር ውጫዊ ሴሚኮንዳክተር በመባል ይታወቃል።
ተጨማሪ ስለ ውስጣዊ ሴሚኮንዳክተሮች
የማንኛውም ቁስ ምግባር በሙቀት መነቃቃት ወደ ኮንዳክሽን ባንድ በሚለቀቁት ኤሌክትሮኖች ምክንያት ነው። በውስጣዊ ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ የሚለቀቁት ኤሌክትሮኖች ቁጥር በአንጻራዊነት ከብረት ውስጥ ያነሰ ነው, ነገር ግን ከኢንሱሌተሮች የበለጠ ነው. ይህ በእቃው በኩል የአሁኑን በጣም የተገደበ conductivity ይፈቅዳል. የቁሳቁሱ ሙቀት መጠን ሲጨምር, ብዙ ኤሌክትሮኖች ወደ ኮንዳክሽን ባንድ ውስጥ ይገባሉ, እና ስለዚህ የሴሚኮንዳክተሩ አሠራር እንዲሁ ይጨምራል.በሴሚኮንዳክተር ውስጥ ሁለት ዓይነት ቻርጅ ማጓጓዣዎች አሉ፡ ኤሌክትሮኖች ወደ ቫሌንስ ባንድ የሚለቀቁት እና ባዶ ምህዋሮች፣ በተለምዶ ቀዳዳዎች በመባል ይታወቃሉ። በውስጣዊ ሴሚኮንዳክተር ውስጥ ያሉ ቀዳዳዎች እና ኤሌክትሮኖች ቁጥር እኩል ናቸው. ሁለቱም ቀዳዳዎች እና ኤሌክትሮኖች ለአሁኑ ፍሰት አስተዋፅኦ ያደርጋሉ. ሊፈጠር የሚችል ልዩነት ሲተገበር ኤሌክትሮኖች ወደ ከፍተኛ አቅም ይንቀሳቀሳሉ እና ቀዳዳዎች ወደ ዝቅተኛ እምቅ ይንቀሳቀሳሉ.
እንደ ሴሚኮንዳክተሮች የሚያገለግሉ ብዙ ቁሶች አሉ፣ እና አንዳንዶቹ ንጥረ ነገሮች እና አንዳንዶቹ ውህዶች ናቸው። ሲሊኮን እና ጀርመኒየም ሴሚኮንዳክሽን ባህሪ ያላቸው ንጥረ ነገሮች ሲሆኑ ጋሊየም አርሴንዲድ ግንድ ነው። በአጠቃላይ በቡድን IV ውስጥ ያሉ ንጥረ ነገሮች እና እንደ ጋሊየም አርሴኔይድ፣ አልሙኒየም ፎስፋይድ እና ጋሊየም ኒትራይድ ያሉ የ III እና V ቡድኖች ንጥረ ነገሮች ውህዶች ውስጣዊ ሴሚኮንዳክተር ባህሪያትን ያሳያሉ።
ተጨማሪ ስለ ኤክስትሪንሲክ ሴሚኮንዳክተሮች
የተለያዩ ኤለመንቶችን በማከል የሴሚኮንዳክተር ንብረቶቹ የበለጠ ወቅታዊ ለማድረግ ሊጣሩ ይችላሉ።የመደመር ሂደቱ ዶፒንግ በመባል ይታወቃል, የተጨመረው ቁሳቁስ ቆሻሻዎች በመባል ይታወቃል. ቆሻሻዎች በእቃው ውስጥ ያሉትን የኃይል መሙያዎች ብዛት ይጨምራሉ, ይህም የተሻለ ንክኪ እንዲኖር ያስችላል. በቀረበው አጓጓዥ ላይ በመመስረት፣ ቆሻሻዎቹ እንደ ተቀባይ እና ለጋሾች ይመደባሉ። ለጋሾች በፍርግርጉ ውስጥ ያልተጣመሩ ኤሌክትሮኖች ያላቸው ቁሳቁሶች ናቸው, እና ተቀባዮች በፍርግርጉ ውስጥ ቀዳዳዎችን የሚተዉ ቁሳቁሶች ናቸው. ለቡድን IV ሴሚኮንዳክተሮች፣ የቡድን III ንጥረ ነገሮች ቦሮን፣ አሉሚኒየም ተቀባይ ሆነው ይሠራሉ፣ የቡድን V ንጥረ ነገሮች ፎስፈረስ እና አርሴኒክ ለጋሾች ሆነው ያገለግላሉ። ለቡድን II-V ውሁድ ሴሚኮንዳክተሮች፣ሴሊኒየም፣ቴሉሪየም ለጋሽ ሆነው ያገለግላሉ፣ቤሪሊየም፣ዚንክ እና ካድሚየም ደግሞ ተቀባይ ሆነው ያገለግላሉ።
በርካታ ተቀባይ አተሞች እንደ ቆሻሻ ከተጨመሩ የቀዳዳዎቹ ቁጥር ይጨምራል እና ቁሱ ከበፊቱ የበለጠ አዎንታዊ ክፍያ አጓጓዦች አሉት። ስለዚህ ሴሚኮንዳክተር ከተቀባዩ ርኩሰት ጋር የሚቀባው ፖዘቲቭ ዓይነት ወይም ፒ-አይነት ሴሚኮንዳክተር ይባላል። በተመሳሳይ መልኩ ሴሚኮንዳክተር በለጋሽ ንፅህና የተሞላ፣ ቁሳቁሱን ከኤሌክትሮኖች በላይ የሚተው፣ አሉታዊ ዓይነት ወይም N-Type ሴሚኮንዳክተር ይባላል።
ሴሚኮንዳክተሮች የተለያዩ አይነት ዳዮዶችን፣ ትራንዚስተሮችን እና ተዛማጅ ክፍሎችን ለማምረት ያገለግላሉ። ሌዘር፣ የፎቶቮልታይክ ህዋሶች (የፀሃይ ህዋሶች) እና የፎቶ ፈላጊዎች ሴሚኮንዳክተሮችንም ይጠቀማሉ።
በውስጣዊ እና ውጫዊ ሴሚኮንዳክተሮች መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
