Kāpēc elektronisko shēmu projektēšanā vadītāju vietā izmantojam pusvadītājus

Izmēģiniet Mūsu Instrumentu Problēmu Novēršanai





Būtībā pusvadītājus un vadītājus galvenokārt izmanto dažāda veida elektriskie un elektroniskie komponenti . Pusvadītājs ir viena veida materiāls, kas ir līdzīgs silīcijam, un tam ir dažas gan izolatoru, gan vadītāju īpašības. Elektriskās strāvas uzvedība silīcijs ir ļoti nabadzīgs. Tomēr, ja mēs iekļaujam dažas augsnes pie Si, piemēram, bors vai fosfors, tad tas vada. Bet tā izturēšanās galvenokārt ir atkarīga no pievienotajām augsnēm. Kad mēs silīcijā pievienojam fosfora augsni, tas kļūst par n-veida pusvadītāju. Līdzīgi, pievienojot Si boram, tas kļūst par p tipa pusvadītāju. Elektronu daudzums p-veida pusvadītājā ir mazs nekā tīrs pusvadītājs, turpretī n-veida pusvadītājā ir vairāk elektronu.

Kas ir pusvadītāji un vadītāji?

Visi mūsdienu elektronikā izmantotie komponenti ir projektēts ar pusvadītājiem . The pusvadītāja pamatīpašība tas ir, tas vada mazāk. Pusvadītājs viegli nesīs elektrisko strāvu kā parasts vadītājs. Dažos materiālos tiek izmantoti iekšējie pusvadītāji, un pusvadītāju īpašības notiks šajos materiālos. Bet lielākā daļa mūsdienu elektronikā izmantoto materiālu ir ārēji. Tos var pārveidot par pusvadītājiem dopings tos ar niecīgu daudzumu nezināmu atomu. Bet atomu skaits, kas nepieciešams, lai pievienotu dopingu, ir ļoti mazs.




Pusvadītāji un vadītāji

Pusvadītāji un vadītāji

Mūsdienu elektronikā lielākoties tiek izmantoti metāli, kas ietver tēraudu, alumīniju un varu. Šie materiāli seko Ohma likums kā arī tām ir ļoti maza pretestība. Tādējādi viņi var pārraidīt elektriskā strāva no vienas vietas uz otru, neizšķīdinot daudz strāvu.



Rezultātā tie ir noderīgi, savienojot vadus strāvas pārraidīšanai no vienas vietas uz otru. Viņi palīdz nodrošināt, ka lielākā daļa elektriskās strāvas sasniedz savu mērķi kā alternatīvu starpsavienojumu vadu uzsildīšanai! Pat ja tas rada nepāra skaņu, strāvas rezistori ir apdarināti arī ar vadītāju materiāliem. Bet tie izmanto ļoti nelielas vadītāja daļas, kas neļauj strāvai plūst pārāk vienkārši.

Pusvadītāju un diriģentu joslu modeļi

Pusvadītājs galvenokārt ir izolators. Bet enerģijas starpība ir mazāka, ja mēs pretstatām izolatoriem. Valences josla ir nedaudz termiski aizņemta istabas temperatūrā, bet vadīšanas josla ir nedaudz neaizņemta. Tā kā elektriskā transmisija ir atklāti saistīts ar elektronu skaitu pārraides joslā (aptuveni tukšs), kā arī ar caurumiem valences joslā (pilnībā aizņemts). Var aprēķināt, ka iekšējā pusvadītāja elektrovadītspēja būs ārkārtīgi maza.

Pusvadītāju un diriģentu joslu modeļi

Vadītāja joslas modelī valences josla netiek pilnībā izmantota ar elektroniem, pretējā gadījumā pilna valences josla pārklājas caur tukšo vadīšanas joslu. Parasti abi stāvokļi notiek vienlaikus, elektronu plūsma var pārvietoties nepilnīgi iesaiņotajā valences joslā, citādi divās joslās, kas pārklājas. Šajos diapazonos starp valenci un vadītspēju nav plaisu.


Atšķirība starp pusvadītājiem un vadītājiem

Starpība starp pusvadītājiem, kā arī vadītājiem, galvenokārt ietver tās īpašības, piemēram, vadītspēju, pretestību, aizliegto atstarpi, temperatūras koeficientu, vadītspēju, vadītspējas vērtību, pretestības vērtību, strāvas plūsmu, strāvas nesēju skaitu normālā temperatūrā, joslu pārklāšanos, 0 Kelvina uzvedību , Veidošanās, valences elektroni un to piemēri.

  • Vadītāja pretestība ir zema, savukārt pusvadītājs ir mērens.
  • Vadītāja vadītspēja ir augsta, savukārt pusvadītājs ir mērens.
  • Vadītājam ir liels elektronu skaits pārraidei, turpretim pusvadītājam ir ļoti maz elektronu pārraidei.
  • Vadītāja temperatūras koeficients ir pozitīvs, bet pusvadītājam - negatīvs.
  • Vadītājam nav aizliegta atstarpe, bet pusvadītājam ir aizliegta atstarpe.
  • Vadītāja pretestības vērtība ir mazāka par 10-5 Ω-m, tāpēc tā ir nenozīmīga, savukārt pusvadītājam starp vadītāju un izolatoru vērtībām ir t.i., no 10-5 Ω-m-līdz-105 Ω-m.
  • Strāvas nesēju daudzums pie parastās temperatūras vadītājā ir ļoti liels, savukārt pusvadītājos tas ir mazs.
  • Vadītāja vadītspējas vērtība ir ļoti augsta 10-7mho / m, turpretī pusvadītājam starp izolatoriem un vadītājiem ir 10-13mho / m līdz 10-7mho / m.
  • Strāvas plūsma vadītājā ir saistīta ar brīvajiem elektroniem, savukārt pusvadītājos caurumu, kā arī brīvo elektronu dēļ.
  • Vadītāja veidošanos var veikt ar metāla savienojumu, savukārt pusvadītājā to var izveidot ar kovalentu savienojumu.
  • Vadītāja 0 kelvina uzvedība darbojas kā supravadītājs, turpretī pusvadītājā tas darbojas kā izolators.
  • Valences elektroni vadītājā ir viens visattālākajā apvalkā, bet pusvadītājā - četri.
  • Joslas pārklāšanās vadītājā ir gan valences, gan vadīšanas joslas pārklājas, turpretī pusvadītājā abas joslas ir sadalītas ar enerģijas telpu 1,1 eV
  • Galvenie vadītāju piemēri ir varš, sudrabs, dzīvsudrabs un alumīnijs, savukārt pusvadītāju piemēri ir silīcijs un germānijs.

Tādējādi tas viss attiecas uz pusvadītāju un vadītāju salīdzināšanu. The elektriskie vadītāji ir materiāli vai priekšmeti, kas ļauj pašreizējai plūsmai vienā virzienā, citādi vairāk virzienos. Labie vadītāji galvenokārt ir varš, alumīnijs un dzelzs. Pusvadītāji ir cietas vielas, kurām ir elektrovadītspēja. Šī īpašība padara to piemērotu elektriskās strāvas vadībai.

No iepriekš minētās informācijas visbeidzot, mēs varam secināt, ka vadītājam ir nulles pretestība, turpretī pusvadītājos ir iespēja kontrolēt strāvas plūsmu pusvadītājos. Šis īpašums tiek izmantots, lai izstrādātu reāllaika elektronisko shēmu prasības ar pusvadītājiem. Šeit ir jautājums jums, kādi ir pusvadītāju un vadītāju pielietojumi?