Защо използваме полупроводници вместо проводници при проектирането на електронни схеми

Защо използваме полупроводници вместо проводници при проектирането на електронни схеми

По принцип полупроводниците и проводниците се използват главно в различни видове електрически и електронни компоненти . Полупроводникът е един вид материал, подобен на силиция, и има някои свойства както на изолаторите, така и на проводниците. Поведението на електрическия ток в силиция е много лошо. Ако обаче включим в Si някои почви като бор или фосфор, то тя провежда. Но поведението му зависи главно от добавените почви. Когато добавим фосфорна почва към силиция, тя се превръща в полупроводник от n-тип. По същия начин, когато добавим бор към Si, тогава той се превръща в полупроводник от тип p. Количеството електрони в p-тип полупроводник е малко, отколкото в чист полупроводник, докато n-тип полупроводник има повече електрони.



Какво представляват полупроводниците и проводниците?

Всички компоненти, използвани в съвременната електроника са проектирани с полупроводници . The основно свойство на полупроводника е, провежда по-малко. Полупроводникът няма да пренася електрически ток лесно като нормален проводник. Някои от материалите използват вътрешни полупроводници и полупроводниковите свойства ще се появят в тези материали. Но повечето материали, използвани в съвременната електроника, са външни. Те могат да бъдат превърнати в полупроводници от допинг тях с малки количества неизвестни атоми. Но броят на атомите, необходими за добавяне за допинг, е много малък.


Полупроводници и проводници

Полупроводници и проводници





Проводниците, които се използват най-вече в съвременната електроника, са метали, които включват стомана, алуминий и мед. Тези материали следват Законът на Ом както и да имат много малко съпротивление. По този начин те могат да предават електрически ток от едно място на друго място, без да разтваря много течения.

В резултат на това те са полезни при свързване на проводници за предаване на ток от едно място на друго място. Те помагат да се гарантира, че по-голямата част от електрическия ток постига целта си като алтернатива на загряване на свързващите проводници между тях! Въпреки че издава странен звук, токовите резистори също са завършени с проводникови материали. Но те използват съвсем леки части на проводника, които не позволяват на тока да тече твърде просто.



Лентови модели на полупроводници и проводници

Полупроводникът е предимно изолатор. Но разликата в енергията е по-малка, когато се сравняваме с изолаторите. Валентната лента е донякъде термично заета при температурата на помещението, докато проводимата лента е донякъде незаета. Защото електрическо предаване е открито свързана с броя на електроните в предавателната лента (приблизително празна), както и с дупките във валентната лента (напълно заета). Може да се изчисли, че електрическата проводимост на присъщ полупроводник ще бъде изключително малка.

Лентови модели на полупроводници и проводници

В лентовия модел на проводника валентната лента не се използва напълно с електрони, в противен случай пълната валентна лента се припокрива през празната проводима лента. Обикновено и двете състояния се случват едновременно, потокът от електрони може да се движи в непълно опакованата валентна лента, в противен случай в двете припокриващи се ленти. При тях няма разлика в лентата между валентността, както и проводимостта.


Разлика между полупроводници и проводници

Разликата между полупроводниците, както и проводниците, включва главно неговите характеристики като проводимост, съпротивление, забранена междина, температурен коефициент, проводимост, стойност на проводимостта, стойност на съпротивлението, текущ поток, брой на токоносителите при нормална температура, припокриване на лентата, 0 поведение на Келвин , Образуване, Валентни електрони и неговите примери.

  • Съпротивлението на проводника е ниско, докато полупроводникът е умерен.
  • Проводимостта на проводника е висока, докато полупроводникът е умерен.
  • Проводникът има голям брой електрони за предаване, докато полупроводникът има много малък брой електрони за предаване.
  • Температурният коефициент на проводник е положителен, докато полупроводникът има отрицателен.
  • Проводникът няма забранена междина, докато полупроводникът има забранена междина.
  • Стойността на съпротивлението на проводника е по-малка от 10-5 Ω-m, така че е незначителна, докато полупроводникът има сред стойностите на проводници и изолатори, т.е. 10-5 Ω-m-до -105 Ω-m.
  • Количеството носители на ток при обичайната температура в проводника е много високо, докато в полупроводниците е ниско.
  • Стойността на проводимостта на проводника е много висока 10-7mho / m, докато полупроводникът има сред тези на изолаторите и проводниците, които са 10-13mho / m до 10-7mho / m.
  • Потокът на ток в проводник се дължи на свободни електрони, докато в полупроводниците се дължи на дупки, както и на свободни електрони.
  • Образуването на проводника може да се извърши чрез метално свързване, докато в полупроводника може да се образува чрез ковалентно свързване.
  • Поведението на 0-келвина на проводника действа като свръхпроводник, докато в полупроводника действа като изолатор.
  • Валентните електрони в проводника са един в най-външната обвивка, докато в полупроводника са четири.
  • Припокриването на лентата в проводник е едновременно припокриване на валентността и проводимостта, докато в полупроводника двете ленти са разделени с енергийно пространство от 1,1eV
  • Основните примери за проводници са мед, сребро, живак и алуминий, докато полупроводниковите примери са силиций и германий.

По този начин всичко е свързано със сравнението между полупроводници и проводници. The електрически проводници са материали или предмети, които позволяват текущия поток в една посока, в противен случай повече посоки. Добрите проводници са предимно мед, алуминий и желязо. Полупроводниците са твърди вещества, които имат електрическа проводимост. Това свойство го прави подходящо за управление на електрическия ток.

От горната информация, накрая, можем да заключим, че проводникът има нулево съпротивление, докато в полупроводниците има възможност за управление на потока на тока в полупроводниците. Това свойство е използвано за проектиране на изискванията за електронни схеми в реално време с полупроводници. Ето един въпрос към вас, какви са приложенията на полупроводниците и проводниците?