當前位置:首頁 > 自然科學 > 正文內容

什麼是電氣半導體?概念、類型、應用和示例

2025-07-13自然科學247

我們解釋了什麼是電氣半導體、它的類型、應用和示例。此外,導和絕緣材料。

什麼是電氣半導體?概念、類型、應用和示例

使用最廣泛的半導體是矽。

什麼是半導體?

半導體是能夠充當電導體或電絕緣體的材料,具體取決於它們所處的物理條件。這些情況通常涉及溫度和壓力、輻射的入射率或電場磁場材料所受的約束。

半導體由化學元素彼此差異很大,實際上來自週期表,但它們具有某些化學特性(它們通常是四價的),這使它們具有特殊的電特性。目前,應用最廣泛的半導體是矽 (Si),尤其是在工業中電子學和計算.

除了絕緣材料,半導體於 1727 年由英國物理學家和博物學家斯蒂芬·格雷(Stephen Gray,1666-1736 年)發現,但描述其行為和特性的定律是在很久以後的 1821 年,由著名的德國物理學家喬治·西蒙·歐姆(Georg Simon Ohm,1789-1854 年)描述的。

另外:物質的性質

半導體應用

半導體在電子工業中特別有用,因為它們允許驅動和調製電流根據必要的模式。因此,它們通常用於:

  • 晶體管

  • 積體電路

  • 電子二極體

  • 學感測器

  • 固體雷射器

  • 電驅動數據器(例如電吉他放大器)

半導體的種類

半導體可以有兩種不同的類型,具體取決於它們對所處物理環境的反應:

本征半導體

它們由單一類型的原子,排列在分子四面體(即價為4的四個原子)及其原子由共價鍵.

這種化學配置可以防止運動從電子在分子周圍,除非溫度升高:然後電子參與能源available 和 「jump」,留下一個轉化為正電荷的自由空間,這反過來又會吸引新的電子。這個過程稱為復合,並且熱這需要取決於所討論的化學元素。

非本征電晶體

這些材料允許摻雜過程,也就是說,它們允許某種類型的雜質包含在其原子構型中。根據這些雜質(可以是蛇價或三價),半導體材料分為兩種:

  • N 型外本徵半導體(供體)。在這些類型的材料中,電子的數量超過了空穴或自由電荷載流子(帶正電的“空間”)。當對材料施加電位差時,自由電子會移動到材料的左側,空穴會向右移動。當孔到達最右側時,來自外部電路的電子進入半導體,併發生電流傳輸。

  • P 型外本徵半導體(受體)。在這些材料中,添加的雜質不是增加可用電子,而是增加了間隙因此,我們說添加的受體材料,因為對電子的需求大於可用性,並且電子應該去的每個自由“空間”都用於促進電流的通過。

半導體材料示例

什麼是電氣半導體?概念、類型、應用和示例

半導體用作電傳輸數據器。

最常見的半導體和工業是:

  • 矽 (Si)

  • 鍺 (Ge),通常在合金矽

  • 砷化鎵 (GaAs)

  • 印度

  • 由元素週期表第12族和第13族元素組合產生的其他化學材料,分別是第16族和第15族的元素。

導電材料

與導電特性不同的半導體不同,導電材料隨時準備傳輸電力,因為它們的原子的電子構型。這種電導率可能會波動,並在一定程度上受到環境物理狀態的影響,因為電導率它不是絕對的。

導電材料的例子絕大多數是五金(鐵、汞、銅、鋁等)和水.

絕緣材料

最後,絕緣材料是那些抵抗導電的材料,也就是說,它們可以防止電材料通過。電子因此,它們有助於保護自己免受電的傷害,防止電走自由路線,或產生短路。絕緣體也不能 100% 有效地絕緣,它們有一個極限(分斷電壓),超過該極限,能量會非常強烈,以至於它們無法維持作為絕緣體的狀態,因此,至少在某種程度上傳輸電流。

絕緣材料的示例包括塑膠、陶瓷、玻璃、木材和紙張。

更多資訊:電絕緣體

標籤: 物理

“什麼是電氣半導體?概念、類型、應用和示例” 的相關文章

什麼是長頸鹿??概念、居住地、飲食、特徵、繁殖和壽命

什麼是長頸鹿??概念、居住地、飲食、特徵、繁殖和壽命

我們解釋有關長頸鹿的一切,包括它們的居住地、飲食和其他特徵。此外,它們的繁殖和壽命也很長。長頸鹿是地球上已知最高的動物。什麼是長頸鹿?長頸鹿是一種原產於非洲的四足哺乳動物,其斑駁的皮毛和長脖子可識別,從軀幹到頭部可達 2 公尺。它的科學名稱是長頸鹿,它是非洲動物群中非常標誌性的動物,也是整個地球上已...

什麼是食物鏈?概念、特徵、存在類型、營養級和例子

什麼是食物鏈?概念、特徵、存在類型、營養級和例子

我們解釋什麼是食物鏈、它們的特徵以及存在的類型。另外,什麼是營養級和例子。在食物鏈中,每個環節都依賴其他環節才能生存。什麼是食物鏈?透過構成生物群落或生態系統的不同物種的生物轉移有機物(營養物)和能量的機制被稱為營養鏈、食物鏈 或食物鏈。它的名字來自希臘語 tropos,「餵養」...

什麼是脊椎動物?概念、特徵、分類以及例子

什麼是脊椎動物?概念、特徵、分類以及例子

我們解釋什麼是脊椎動物以及這些動物是如何分類的。此外,還有脊椎動物的特徵和例子。脊椎動物有一個保護大腦的頭骨。什麼是脊椎動物?脊椎動物是動物界中極其多樣化的群體,由近 62,000 種現有物種和許多已滅絕物種組成,它們的個體都有一個共同點,即都有脊柱或脊柱,將身體分為兩側對稱的兩個部分。脊椎動物還具...

什麼是水生生態系統?概念、特徵、分類、水生生態系的例子

什麼是水生生態系統?概念、特徵、分類、水生生態系的例子

我們解釋什麼是水生生態系統、它們如何分類以及它們的特徵是什麼。此外,還有水生生態系的例子。海洋生態系極為多樣,動植物豐富。什麼是水生生態系?水生生態系統是在不同規模和性質的水體中發展的任何生態系統,包括海洋、湖泊、河流、沼澤、溪流、潟湖和海岸。水的性質、其循環以及其中存在的有機物含量(來自天然來源和...

什麼是循環系統?概念、主要功能、它的組成部分及可能疾病

什麼是循環系統?概念、主要功能、它的組成部分及可能疾病

我們解釋什麼是循環系統及其主要功能。另外,它的組成部分及其可能的疾病。循環系統允許不同營養物質的轉移。什麼是循環系統?循環系統,也稱為循環系統或心血管系統,是生物體在不同程度上具有的複雜的內部運輸機制,允許不同的營養物質、調節物質、化學防禦和其他基本物質收集毒素、代謝副產品和其他廢物以進行消除。這種...

奧帕林的生命起源理論是什麼?概念、特徵、批評、理論概要

奧帕林的生命起源理論是什麼?概念、特徵、批評、理論概要

我們解釋奧帕林的生命起源理論是什麼以及他對此的批評。另外,這個理論的概要是什麼?奧帕林理論試圖解釋早期地球的生命起源。什麼是奧帕林理論?蘇聯生物化學家亞歷山大·伊万諾維奇·奧帕林(Aleksandr Ivanovich Oparin,1894-1980)為回答生命起源問題提出的解釋,一度徹底否定了自...