Periaatteessa puolijohteita ja johtimia käytetään pääasiassa erityyppisissä laitteissa sähköiset ja elektroniset komponentit . Puolijohde on eräänlaista materiaalia, joka on samanlainen kuin pii, ja sillä on joitain ominaisuuksia sekä eristeiden että johtimien suhteen. Sähkövirran käyttäytyminen pii on erittäin huono. Kuitenkin, jos sisällytämme Si: lle maaperää, kuten booria tai fosforia, se johtaa. Mutta sen käyttäytyminen riippuu pääasiassa lisätyistä maista. Kun lisätään fosforimaata piiin, siitä tulee n-tyyppinen puolijohde. Samoin kun lisätään boori Si: hen, siitä tulee p-tyyppinen puolijohde. Elektronien määrä p-tyyppisessä puolijohteessa on vähän kuin puhdas puolijohde, kun taas n-tyyppisessä puolijohteessa on enemmän elektroneja.
Mitä puolijohteet ja johtimet ovat?
Kaikki modernissa elektroniikassa käytetyt komponentit ovat suunniteltu puolijohteiden kanssa . puolijohteen perusominaisuus eli se johtaa vähemmän. Puolijohde ei kuljeta sähkövirtaa helposti kuin tavallinen johdin. Jotkut materiaalit käyttävät sisäisiä puolijohteita, ja puolijohdeominaisuudet tapahtuvat näissä materiaaleissa. Mutta suurin osa nykyaikaisessa elektroniikassa käytetyistä materiaaleista on ulkoisia. Nämä voidaan muuttaa puolijohteiksi doping niitä pienillä määrillä tuntemattomia atomeja. Mutta dopingiin lisättävien atomien määrä on hyvin pieni.
Puolijohteet ja johtimet
Johtimia, joita käytetään enimmäkseen nykyaikaisessa elektroniikassa, ovat metallit, jotka sisältävät terästä, alumiinia ja kuparia. Nämä materiaalit seuraavat Ohmin laki ja niillä on hyvin pieni vastus. Siten he voivat lähettää sähkövirta paikasta toiseen paikkaan liuottamatta paljon virtauksia.
Seurauksena on, että niistä on hyötyä kytkettäessä johtoja virran siirtämiseksi paikasta toiseen. Ne auttavat varmistamaan, että suurin osa sähkövirrasta saavuttaa tavoitteensa vaihtoehtona lämmittää välijohdot! Vaikka se tuottaa outoa ääntä, myös virtavastukset on viimeistelty johtimilla. Mutta niissä käytetään hyvin pieniä johdinosia, jotka eivät anna virran kulkea liian yksinkertaisesti.
Puolijohteiden ja johtimien kaistamallit
Puolijohde on pääasiassa eristin. Mutta energiavaje on pienempi, kun verrataan eristeisiin. Valenssikaista on jonkin verran termisesti varattu huoneen lämpötilassa, kun taas johtavuusnauha on jonkin verran tyhjää. Koska sähkönsiirto on avoimesti kytketty lähetyskaistan sisällä olevien elektronien lukumäärään (suunnilleen tyhjä) samoin kuin valenssikaistan reikiin (täysin varattu). Voidaan arvioida, että sisäisen puolijohteen sähkönjohtavuus on erittäin pieni.
Puolijohteiden ja johtimien kaistamallit
Johtimen kaistamallissa valenssikaista ei ole täysin käytössä elektronien kanssa, muuten täysi valenssikaista menee päällekkäin tyhjän johtokaistan läpi. Yleensä molemmat tilat tapahtuvat kerrallaan, elektronivirta voi liikkua epätäydellisesti pakatussa valenssikaistalla muuten kahden päällekkäisen kaistan sisällä. Näissä ei ole aukkoa kaistalle sekä valenssin että johtamisen välillä.
Puolijohteiden ja johtimien välinen ero
Puolijohteiden ja johtimien välinen ero sisältää pääasiassa sen ominaisuudet, kuten johtavuus, resistanssi, kielletty aukko, lämpötilakerroin, johtavuus, johtavuusarvo, resistanssiarvo, virtaus, nykyisten kantoaaltojen määrä normaalissa lämpötilassa, kaistojen päällekkäisyys, 0 kelvinistä käyttäytymistä , Muodostuminen, valenssielektronit ja sen esimerkit.
- Johtimen resistanssi on pieni, kun taas puolijohde on kohtalainen.
- Johtimen johtavuus on korkea, kun taas puolijohde on kohtalainen.
- Johtimessa on suuri määrä elektroneja lähetystä varten, kun taas puolijohteessa on hyvin pieni määrä elektroneja lähetystä varten.
- Johtimen lämpötilakerroin on positiivinen, kun taas puolijohde on negatiivinen.
- Johtimessa ei ole kiellettyä rakoa, kun taas puolijohteessa on kielletty rako.
- Johtimen resistanssiarvo on alle 10-5 Ω-m, joten se on merkityksetön, kun taas puolijohteella on johtimien ja eristeiden arvoja, ts. 10-5 Ω-m - 105 Ω-m.
- Virtakantajien määrä tavallisessa lämpötilassa johtimessa on erittäin suuri, kun taas puolijohteissa se on pieni.
- Johtimen johtokykyarvo on erittäin korkea 10-7mho / m, kun taas puolijohteessa on eristeiden ja johtimien joukossa 10-13mho / m - 10-7mho / m.
- Virran virtaus johtimessa johtuu vapaista elektroneista, kun taas puolijohteissa reikistä sekä vapaista elektroneista.
- Johtimen muodostus voidaan tehdä metallisidoksella, kun taas puolijohteessa se voidaan muodostaa kovalenttisella sidoksella.
- Johtimen 0 kelvinin käyttäytyminen toimii suprajohteena, kun taas puolijohteessa toimii kuin eriste.
- Johtimen valenssielektronit ovat yksi uloimmassa kuoressa, kun taas puolijohteissa se on neljä.
- Johtimen kaistojen päällekkäisyys on sekä valenssi- että johtokaistat päällekkäisiä, kun taas puolijohteissa molemmat kaistat on jaettu 1,1 eV: n energiatilaan
- Tärkeimmät esimerkit johtimista ovat kupari, hopea, elohopea ja alumiini, kun taas puolijohde-esimerkit ovat pii ja germanium.
Näin ollen kyse on puolijohteiden ja johtimien vertailusta. sähköjohtimet ovat materiaaleja tai esineitä, jotka sallivat nykyisen virtauksen yhteen suuntaan muuten useampaan suuntaan. Hyvät johtimet ovat pääasiassa kupari, alumiini ja rauta. Puolijohteet ovat kiinteitä aineita, joilla on sähkönjohtavuus. Tämä ominaisuus tekee siitä sopivan sähkövirran ohjaukseen.
Edellä olevista tiedoista voidaan lopuksi päätellä, että johtimella on nolla vastusta, kun taas puolijohteissa on mahdollisuus ohjata virran virtausta puolijohteissa. Tätä ominaisuutta hyödynnetään puolijohteiden reaaliaikaisen elektronisen piirin vaatimusten suunnittelussa. Tässä on kysymys sinulle, mitkä ovat puolijohteiden ja johtimien sovellukset?
