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Les principales caractéristiques des semi-conducteurs.

2022-06-06

Les cinq caractéristiques majeures des semi-conducteurs : caractéristiques de résistivité, caractéristiques de conductivité, caractéristiques photoélectriques, caractéristiques de température de résistivité négative, caractéristiques de redressement.

Dans les semi-conducteurs qui forment une structure cristalline, des éléments d'impuretés spécifiques sont dopés artificiellement et la conductivité électrique est contrôlable.

Dans les conditions de rayonnement lumineux et thermique, sa conductivité électrique change de manière significative.

Treillis : Les atomes d'un cristal forment un treillis bien rangé dans l'espace, appelé treillis.

Structure de liaison covalente : Une paire d'électrons les plus externes (c'est-à-dire des électrons de valence) de deux atomes adjacents se déplacent non seulement autour de leurs propres noyaux, mais apparaissent également sur les orbites auxquelles appartiennent les atomes adjacents, devenant des électrons partagés, formant une liaison covalente. clé.

Formation d'électrons libres : à température ambiante, un petit nombre d'électrons de valence gagnent suffisamment d'énergie en raison du mouvement thermique pour se libérer des liaisons covalentes et devenir des électrons libres.

Trous : les électrons de valence se libèrent des liaisons covalentes et deviennent des électrons libres, laissant une vacance appelée trous.

Courant électronique : Sous l'action d'un champ électrique externe, les électrons libres se déplacent directionnellement pour former un courant électronique.

Courant de trou : les électrons de valence remplissent les trous dans une certaine direction (c'est-à-dire que les trous se déplacent également dans une direction) pour former un courant de trou.

Courant semi-conducteur intrinsèque : courant d'électrons + courant de trou. Les électrons libres et les trous ont des polarités de charge différentes et se déplacent dans des directions opposées.

Porteurs : les particules qui transportent des charges sont appelées des porteurs.

Les caractéristiques de l'électricité conductrice : Le conducteur conduit l'électricité avec un seul type de porteur, c'est-à-dire la conduction électronique libre.

Caractéristiques électriques des semi-conducteurs intrinsèques : les semi-conducteurs intrinsèques ont deux types de porteurs, c'est-à-dire que les électrons libres et les trous participent tous deux à la conduction.

Excitation intrinsèque : Le phénomène dans lequel les semi-conducteurs génèrent des électrons libres et des trous sous excitation thermique est appelé excitation intrinsèque.

Recombinaison : Si des électrons libres rencontrent des trous dans le processus de mouvement, ils rempliront les trous et feront disparaître les deux en même temps. Ce phénomène est appelé recombinaison.

Équilibre dynamique : à une certaine température, le nombre de paires libres d'électrons et de trous générées par l'excitation intrinsèque est égal au nombre de paires libres d'électrons et de trous qui sont recombinées pour atteindre l'équilibre dynamique.

La relation entre la concentration de porteurs et la température : la température est constante, la concentration de porteurs dans le semi-conducteur intrinsèque est constante et les concentrations d'électrons libres et de trous sont égales. Lorsque la température augmente, le mouvement thermique s'intensifie, les électrons libres qui se libèrent de la liaison covalente augmentent, les trous augmentent également (c'est-à-dire que la concentration de porteurs augmente) et la conductivité électrique augmente ; lorsque la température diminue, le porteur Au fur et à mesure que la concentration diminue, la conductivité électrique se détériore.

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