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Halbleiter sind Materialien mit einer Leitfähigkeit zwischen Leiter (im Allgemeinen Metalle) und Nichtleiter oder Isolatoren (wie die meisten Keramiken). Halbleiter können reine Elemente wie Silizium oder Germanium oder Verbindungen wie Galliumarsenid oder Cadmiumselenid sein. Bei einem als Dotierung bezeichneten Prozess werden reinen Halbleitern geringe Mengen an Verunreinigungen zugesetzt, was zu großen Änderungen der Leitfähigkeit des Materials führt. Halbleiter sind aufgrund ihrer Rolle bei der Herstellung elektronischer Geräte ein wichtiger Bestandteil unseres Lebens. Stellen Sie sich ein Leben ohne elektronische Geräte vor. Es würde keine Radios, keine Fernseher, keine Computer, keine Videospiele und schlechte medizinische Diagnosegeräte geben. Obwohl viele elektronische Geräte mit Vakuumröhrentechnologie hergestellt werden könnten, haben die Entwicklungen in der Halbleitertechnologie in den letzten 50 Jahren elektronische Geräte hervorgebracht kleiner, schneller und zuverlässiger. Denken Sie eine Minute an all die Begegnungen, die Sie mit elektronischen Geräten haben. Wie viele der folgenden Dinge haben Sie in den letzten vierundzwanzig Stunden gesehen oder verwendet? Jede hat wichtige Komponenten, die mit elektronischen Geräten hergestellt wurden Materialien.
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Dotiertes Silizium, Siliziumkarbid, Galliumarsenid sind Halbleiter, es gibt andere.
Nehmen Sie als Beispiel Silizium, ein sehr hochreines Silizium Es wird ein Kristall gezüchtet, der zu hochglanzpolierten Wafern verarbeitet wird. Die Wafer werden zur Herstellung integrierter Schaltkreise (auch als Chips bezeichnet) verwendet. Das reine Silizium wirkt als Substratmaterial, aus dem winzige Halbleiterbauelemente hergestellt werden können. Winzige Bereiche des Wafers sind e
Der Siliziumkristall ist ein sehr schlechter Leiter und hat eine chemische Wertigkeit von 4, wenn Atome eines Elements, dessen Atome in der Größe mit Silizium vergleichbar sind, jedoch eine Wertigkeit aufweisen 3 sonst 5 wird unter den richtigen Bedingungen in einen kleinen exponierten Bereich des Siliziumwafers eingeführt, dann werden die Atome in das Kristallgitter absorbiert, wenn dies auftritt, werden zusätzliche Ladungsträger innerhalb des Materials verfügbar gemacht, ein Valenz 5-Dotierstoff spendet Elektronen ( negative Ladungsträger) Während ein Valenz-3-Dotierstoff Elektronenlöcher (positive Ladungsträger) abgibt, führen diese zu n- und p-Regionen des Halbleiters. Der Übergang zwischen n- und p-Typ-Regionen wird als Verarmungsschicht bezeichnet.
es ist die Manipulation der Verarmungsschicht, wenn sie elektrischen Feldern ausgesetzt wird, die zu all dem interessanten Verhalten führt, das in Dioden und Transistoren, den grundlegenden aktiven elektronischen Komponenten, beobachtet wird.