우리는 전기 반도체가 무엇인지, 그 유형, 응용 및 예를 설명합니다. 또한, 전도성 및 절연 재료.
반도체 란 무엇입니까?
반도체는 발견되는 물리적 조건에 따라 전기 전도체 또는 전기 절연체로 작용할 수 있는 물질입니다. 이러한 조건은 일반적으로 다음을 포함합니다. 온도 그리고 압력, 방사선의 발생 또는 강도 전기장 또는 자기장 물질이 적용되는 것.
반도체는 다음으로 구성됩니다. 화학 원소 실제로는 다른 지역에서 온 사람들 사이에서 매우 다양합니다. 주기율표, 그러나 그들은 특정한 전기적 특성을 부여하는 특정 화학적 특성(일반적으로 4가)을 공유합니다. 현재 가장 널리 사용되는 반도체는 실리콘(Si)이며, 특히 산업용 전자 제품 그리고 컴퓨팅.
절연 물질과 함께 반도체는 1727년 영국의 물리학자이자 박물학자인 Stephen Gray(1666-1736)에 의해 발견되었지만 반도체의 거동과 특성을 설명하는 법칙은 1821년 유명한 독일 물리학자 Georg Simon에 의해 훨씬 나중에 기술되었습니다. (1789-1854).
반도체 응용
반도체는 구동 및 변조가 가능하기 때문에 전자 산업에서 특히 유용합니다. 전류 필요한 패턴에 따라. 이러한 이유로 일반적으로 다음과 같은 작업에 사용됩니다.
- 트랜지스터
- 집적 회로
- 전기 다이오드
- 광학 센서
- 고체 레이저
- 일렉트릭 드라이브 모듈레이터(일렉트릭 기타 앰프와 같은)
반도체의 종류
반도체는 물리적 환경에 대한 반응에 따라 두 가지 유형이 있습니다.
고유 반도체
그들은 단일 유형으로 구성되어 있습니다. 원자, 배열 분자 사면체(즉, 원자가가 4인 4개의 원자)와 공유 결합.
이 화학적 구성은 움직임 무료 전자 온도 상승을 제외하고 분자 주위에 전자가 참여합니다. 에너지 사용 가능하고 "점프"하여 양전하로 변환되는 여유 공간을 남겨두고 새로운 전자를 끌어들입니다. 이 과정을 재조합이라고 하며, 열 이에 필요한 것은 해당 화학 원소에 따라 다릅니다.
외부 반도체
이러한 물질은 도핑 프로세스를 허용합니다. 즉, 일부 유형의 불순물이 원자 구성에 포함될 수 있도록 합니다. 5가 또는 3가가 될 수 있는 이러한 불순물에 따라 반도체 재료는 두 가지로 나뉩니다.
- N형 외부 반도체(도너). 이러한 유형의 재료에서 전자는 자유 전하의 정공 또는 캐리어(양전하의 "공간")보다 많습니다. 물질에 전위차가 가해지면 자유 전자는 물질의 왼쪽으로 이동하고 정공은 오른쪽으로 이동합니다. 정공이 맨 오른쪽에 도달하면 외부 회로의 전자가 반도체로 들어가 전류가 전달됩니다.
- 외부 P형 반도체(수용체). 이러한 물질에서 추가된 불순물은 사용 가능한 전자를 증가시키는 대신 정공을 증가시킵니다.따라서 우리는 가용성보다 전자에 대한 수요가 더 많고 전자가 가야 하는 각 자유 "공간"이 역할을 하기 때문에 추가 억셉터 물질이라고 말합니다. 전류의 통과를 용이하게 하기 위해.
반도체 재료의 예
국내에서 가장 많이 사용되는 반도체 산업 이다:
- 실리콘(Si)
- 게르마늄(Ge), 종종 합금 규소
- 갈륨 비소(GaAs)
- 황
- 산소
- 카드뮴
- 셀렌
- 인도 사람
- 주기율표의 12족과 13족 원소와 각각 16족과 15족 원소의 조합으로 생성되는 기타 화학 물질.
전도성 재료
전기 전도 특성이 다양한 반도체와 달리 전도성 물질은 항상 전기를 전달할 준비가 되어 있습니다. 전기, 원자의 전자 구성으로 인해. 이 전도도는 변동할 수 있으며 환경의 물리적 상태에 의해 어느 정도 영향을 받을 수 있습니다. 전기 전도도 그것은 절대적이지 않습니다.
전도성 물질의 예는 대부분의 궤조 (철, 수은, 구리, 알루미늄 등) 및 물.
단열재
마지막으로 절연 재료는 전기 전도에 저항하는 것, 즉 전기의 통과를 방지하는 것입니다. 전자 따라서 전기로부터 자신을 보호하고, 전기가 자유 코스를 달리거나 단락되는 것을 방지하는 데 유용합니다. 절연체는 또한 100% 효율적으로 절연하지 않으며, 그 이상에서는 에너지가 너무 강하여 절연체로서의 상태를 유지할 수 없으므로 적어도 어느 정도 전류를 전달할 수 있는 한계(항복 전압)가 있습니다.
단열재의 예는 다음과 같습니다. 플라스틱, 도자기, 유리, 나무 및 종이.