Miks kasutame elektrooniliste vooluahelate projekteerimisel pooljuhte dirigentide asemel?

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Põhimõtteliselt kasutatakse pooljuhte ja juhte peamiselt erinevat tüüpi elektrilised ja elektroonilised komponendid . Pooljuht on ühte tüüpi materjal, mis sarnaneb räniga ja sellel on nii isolaatorite kui ka juhtide mõned omadused. Elektrivoolu käitumine räni on väga vilets. Siiski, kui lisada Si-le mõned mullad nagu boor või fosfor, siis see juhib. Kuid selle käitumine sõltub peamiselt lisatud mullast. Kui lisame ränile fosforimulda, saab sellest n-tüüpi pooljuht. Samamoodi, kui lisame boori Si-le, muutub see p-tüüpi pooljuhiks. Elektronide hulk p-tüüpi pooljuhis on väike kui puhtal pooljuhil, samas kui n-tüüpi pooljuhil on rohkem elektrone.

Mis on pooljuhid ja juhid?

Kõik kaasaegses elektroonikas kasutatavad komponendid on projekteeritud pooljuhtidega . The pooljuhi põhiomadus see tähendab, et see juhib vähem. Pooljuht ei kanna elektrivoolu lihtsalt nagu tavaline juht. Mõnes materjalis kasutatakse sisemisi pooljuhte ja nendes materjalides juhtuvad pooljuhtomadused. Kuid enamik kaasaegses elektroonikas kasutatavatest materjalidest on välised. Neid saab muuta pooljuhtideks doping neid väikeste koguste tundmatute aatomitega. Kuid dopinguks lisamiseks vajalike aatomite arv on väga väike.




Pooljuhid ja juhid

Pooljuhid ja juhid

Kaasaegses elektroonikas kasutatakse enamasti juhtmeid, mille hulka kuuluvad teras, alumiinium ja vask. Need materjalid järgnevad Ohmi seadus samuti on neil väga väike vastupanu. Seega saavad nad edastada elektrivool ühest kohast teise ilma palju hoovusi lahustamata.



Seetõttu on need abiks juhtmete ühendamisel voolu edastamiseks ühest kohast teise. Need aitavad tagada, et suurem osa elektrivoolust saavutaks oma eesmärgi alternatiivina vahepealsete juhtmete soojendamiseks! Isegi kui see annab kummalist heli, on ka voolutakistid viimistletud juhtmaterjalidega. Kuid nad kasutavad väga väikeseid juhtivaid osi, mis ei lase voolul liiga lihtsalt voolata.

Pooljuhtide ja dirigentide bändimudelid

Pooljuht on peamiselt isolaator. Kuid energia vahe on väiksem, kui me vastandame isolaatoreid. Valentsiriba on ruumi temperatuuril mõnevõrra termiliselt hõivatud, samas kui juhtivus on mõnevõrra hõivatud. Sest elektriülekanne on avalikult seotud ülekandevööndis olevate elektronide arvuga (ligikaudu tühi) kui ka valentsiriba aukudega (täielikult hõivatud). Võib arvata, et sisemise pooljuhi elektrijuhtivus on äärmiselt väike.

Pooljuhtide ja dirigentide bändimudelid

Juhi sagedusriba mudelis ei kasutata valentsriba täielikult elektronidega, vastasel juhul kattub kogu valentsriba tühja juhtimisriba kaudu. Üldiselt toimuvad mõlemad olekud korraga, elektronide voog võib liikuda mittetäielikult pakitud valentsribas muidu kahe kattuva riba piires. Nendes ei ole nii valentsuse kui ka juhtivuse osas riba jaoks lõhet.


Pooljuhtide ja juhtide erinevus

Pooljuhtide ja ka juhtide vahe hõlmab peamiselt selle omadusi nagu juhtivus, takistus, keelatud vahe, temperatuuri koefitsient, juhtivus, juhtivuse väärtus, takistuse väärtus, vooluhulk, voolukandjate arv normaalsel temperatuuril, sagedusribade kattuvus, 0 kelvini käitumine , Moodustumine, valentselektronid ja nende näited.

  • Juhi takistus on madal, pooljuht aga mõõdukas.
  • Juhi juhtivus on kõrge, pooljuht aga mõõdukas.
  • Juhil on ülekandeks suur arv elektrone, pooljuhil aga ülekandeks väga vähe elektrone.
  • Juhi temperatuuri koefitsient on positiivne, pooljuhil aga negatiivne.
  • Juhil pole keelatud pilu, pooljuhil aga keelatud.
  • Juhi takistuse väärtus on väiksem kui 10-5 Ω-m, seega on see tühine, samas kui pooljuhil on juhtide ja isolaatorite väärtuste hulgas, st 10-5 Ω-m-kuni 105 Ω-m.
  • Voolukandjate hulk tavalisel temperatuuril on juhis väga suur, pooljuhtides aga väike.
  • Juhi juhtivuse väärtus on väga kõrge 10-7mho / m, samas kui pooljuhil on isolaatorite ja juhtide hulgas 10-13mho / m kuni 10-7mho / m.
  • Vooluhulk juhis on tingitud vabadest elektronidest, pooljuhtides aga aukude ja ka vabade elektronide tõttu.
  • Juhi moodustamise saab teostada metallilise sidumise teel, pooljuhis aga kovalentse sidumise abil.
  • Dirigendi 0-kelvine käitumine toimib ülijuhina, pooljuhis aga isolaatorina.
  • Juhi valentselektronid on üks välimises kestas, pooljuhtides aga neli.
  • Juhi sagedusala kattuvus on nii valents kui juhtivusribade kattumine, pooljuhtides on mõlemad ribad jagatud energiaruumiga 1,1 eV
  • Juhtmete peamised näited on vask, hõbe, elavhõbe ja alumiinium, pooljuhtide näited aga räni ja germaanium.

Seega on see kõik pooljuhtide ja juhtide võrdlus. The elektrijuhid on materjalid või esemed, mis võimaldavad voolu ühes suunas, muidu rohkem suundi. Headeks juhtideks on peamiselt vask, alumiinium ja raud. Pooljuhid on tahked ained, millel on elektrijuhtivus. See omadus muudab selle sobivaks elektrivoolu juhtimiseks.

Ülaltoodud teabe põhjal võime lõpuks järeldada, et juhil on nulltakistus, samas kui pooljuhtides on võimalus pooljuhtides voolu reguleerida. Seda omadust kasutatakse reaalajas pooljuhtidega elektrooniliste vooluahelate nõuete kujundamiseks. Siin on teile küsimus, millised on pooljuhtide ja juhtide rakendused?