Tại sao chúng ta sử dụng chất bán dẫn thay vì chất dẫn điện trong thiết kế mạch điện tử

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Về cơ bản, chất bán dẫn và chất dẫn điện chủ yếu được sử dụng trong các loại linh kiện điện và điện tử . Chất bán dẫn là một loại vật liệu tương tự như Silicon, và nó có một số đặc tính của cả chất cách điện cũng như chất dẫn điện. Hành vi dòng điện trong silicon rất là nghèo. Tuy nhiên, nếu chúng ta bao gồm một số loại đất với Si như bo hoặc phốt pho, thì nó sẽ dẫn. Nhưng hành vi của nó chủ yếu phụ thuộc vào các loại đất bổ sung. Khi chúng ta thêm đất phốt pho vào silic thì nó sẽ trở thành chất bán dẫn loại n. Tương tự, khi chúng ta thêm Bo vào Si, thì nó sẽ trở thành chất bán dẫn loại p. Số lượng electron trong chất bán dẫn loại p ít hơn chất bán dẫn tinh khiết trong khi chất bán dẫn loại n có nhiều electron hơn.

Chất bán dẫn và Chất dẫn điện là gì?

Tất cả các thành phần được sử dụng trong thiết bị điện tử hiện đại là được thiết kế bằng chất bán dẫn . Các tính chất cơ bản của chất bán dẫn là, nó dẫn ít hơn. Một chất bán dẫn sẽ không mang dòng điện dễ dàng như một chất dẫn điện bình thường. Một số vật liệu sử dụng chất bán dẫn nội tại và đặc tính bán dẫn sẽ xảy ra trong những vật liệu này. Nhưng, hầu hết các vật liệu được sử dụng trong thiết bị điện tử hiện đại đều là vật liệu bên ngoài. Chúng có thể được biến thành chất bán dẫn bằng cách pha tạp chất chúng với một lượng nhỏ các nguyên tử chưa biết. Nhưng số lượng nguyên tử cần thêm để pha tạp là rất nhỏ.




Chất bán dẫn và chất dẫn điện

Chất bán dẫn và chất dẫn điện

Các dây dẫn chủ yếu được sử dụng trong điện tử hiện đại là kim loại bao gồm thép, nhôm và đồng. Những tài liệu này theo Định luật Ohm cũng như có một lực cản rất nhỏ. Do đó, họ có thể truyền dòng điện từ nơi này đến nơi khác mà không làm hòa tan nhiều dòng điện.



Do đó, chúng rất hữu ích trong khi kết nối dây dẫn để truyền dòng điện từ nơi này đến nơi khác. Chúng hỗ trợ trong việc đảm bảo rằng hầu hết dòng điện đạt được mục tiêu của nó như một giải pháp thay thế làm nóng các dây kết nối ở giữa! Mặc dù nó tạo ra âm thanh kỳ lạ, các điện trở hiện tại cũng được hoàn thiện bằng vật liệu dẫn điện. Tuy nhiên, chúng sử dụng các bộ phận dẫn điện rất nhỏ không cho dòng điện chạy quá đơn giản.

Mô hình băng tần của chất bán dẫn và chất dẫn điện

Chất bán dẫn chủ yếu là chất cách điện. Tuy nhiên, khoảng cách năng lượng nhỏ hơn khi chúng ta so sánh với chất cách điện. Vùng hóa trị hơi bị chiếm nhiệt ở nhiệt độ của phòng, trong khi vùng dẫn hơi không bị chiếm dụng. Bởi vì truyền điện được liên kết công khai với số lượng electron trong vùng truyền (gần trống) cũng như với các lỗ trống trong vùng hóa trị (bị chiếm hoàn toàn). Có thể ước tính rằng độ dẫn điện của chất bán dẫn nội tại sẽ cực kỳ ít.

Mô hình băng tần của chất bán dẫn và chất dẫn điện

Trong mô hình vùng của vật dẫn, vùng hóa trị không hoàn toàn sử dụng với các điện tử, nếu không, vùng hóa trị đầy đủ chồng lên nhau qua vùng dẫn trống. Nói chung, cả hai trạng thái xảy ra tại một thời điểm, dòng electron có thể di chuyển trong vùng hóa trị được đóng gói không đầy đủ nếu không thì trong hai vùng chồng lên nhau. Trong các chất này, không có khoảng cách về vùng giữa các hóa trị cũng như độ dẫn điện.


Sự khác biệt giữa chất bán dẫn và chất dẫn điện

Sự khác biệt giữa chất bán dẫn, cũng như chất dẫn điện, chủ yếu bao gồm các đặc tính của nó như độ dẫn điện, Điện trở suất, Khoảng cách bị cấm, Hệ số nhiệt độ, Độ dẫn điện, Giá trị độ dẫn điện, Giá trị điện trở suất, Dòng điện, Số hạt tải điện hiện tại ở nhiệt độ bình thường, Độ chồng lên nhau, Hành vi 0 Kelvin , Sự hình thành, Các điện tử hóa trị và các ví dụ của nó.

  • Điện trở suất của vật dẫn thấp, ngược lại chất bán dẫn là vừa phải.
  • Độ dẫn điện của chất dẫn cao, ngược lại chất bán dẫn ở mức trung bình.
  • Vật dẫn có một số lượng lớn các điện tử để truyền, trong khi chất bán dẫn có một số rất ít các điện tử để truyền.
  • Hệ số nhiệt độ của vật dẫn là dương, trong khi chất bán dẫn có âm.
  • Vật dẫn không có khe hở cấm trong khi chất bán dẫn có khe hở cấm.
  • Giá trị điện trở suất của vật dẫn nhỏ hơn 10-5 Ω-m nên không đáng kể, trong khi chất bán dẫn có trong số các giá trị của chất dẫn điện & chất cách điện, tức là 10-5 Ω-m-đến-105 Ω-m.
  • Lượng hạt tải điện ở nhiệt độ thường trong vật dẫn rất cao, ngược lại trong chất bán dẫn thì thấp.
  • Giá trị Độ dẫn điện của chất dẫn điện rất cao 10-7mho / m, trong khi chất bán dẫn có giá trị của chất cách điện và chất dẫn điện là 10-13mho / m đến 10-7mho / m.
  • Sự chuyển động của dòng điện trong vật dẫn là do các electron tự do, còn trong chất bán dẫn do các lỗ trống cũng như các electron tự do.
  • Sự hình thành của vật dẫn có thể được thực hiện bằng liên kết kim loại, trong khi ở chất bán dẫn, nó có thể được hình thành bằng liên kết cộng hóa trị.
  • Hành vi 0 kelvin của chất dẫn hoạt động như một chất siêu dẫn, trong khi ở chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện.
  • Các điện tử hóa trị trong chất dẫn là một ở lớp vỏ ngoài cùng, trong khi ở chất bán dẫn là bốn.
  • Sự xen phủ vùng trong vật dẫn là cả vùng hóa trị và vùng dẫn đều được phủ lên nhau, trong khi trong chất bán dẫn, cả hai dải được phân chia với không gian năng lượng 1,1eV
  • Các ví dụ chính về chất dẫn điện là đồng, bạc, thủy ngân và nhôm, trong khi ví dụ bán dẫn là silicon và germani.

Vì vậy, đây là tất cả về sự so sánh giữa chất bán dẫn và chất dẫn điện. Các Dây dẫn điện là những vật liệu hoặc vật thể cho phép dòng điện chạy theo một hướng khác nhiều hướng hơn. Các chất dẫn điện tốt chủ yếu là đồng, nhôm và sắt. Chất bán dẫn là chất rắn có tính dẫn điện. Đặc tính này làm cho nó thích hợp cho việc điều khiển dòng điện.

Từ thông tin trên, cuối cùng, chúng ta có thể kết luận rằng vật dẫn có điện trở bằng không, ngược lại, trong chất bán dẫn, có khả năng điều khiển dòng điện trong chất bán dẫn. Thuộc tính này được sử dụng để thiết kế các yêu cầu về mạch điện tử thời gian thực với chất bán dẫn. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, ứng dụng của chất bán dẫn và chất dẫn điện là gì?