Inhoud
Halfgeleiders zijn materialen die geen elektrische of isolerende geleiders zijn, maar werken tussen deze twee functies, afhankelijk van de omstandigheden, zoals de temperatuur. Het vermogen om de elektrische eigenschappen van halfgeleiders te variëren, heeft een revolutie teweeggebracht in het ontwerp en de mogelijkheden van moderne elektronica, waardoor er kleinere en snellere apparaten zijn gemaakt. De eigenschappen van halfgeleiders zijn in grote mate afhankelijk van de elementen waaruit ze bestaan.
voordelen
Vacuumbuisbuizen, die voorafgingen aan halfgeleiders, werden gebruikt om elektrische stroom door elektronische apparaten, zoals radio's, te leiden. Vacuumbuizen waren groot, breekbaar en moeilijk te hanteren in vergelijking met halfgeleiders, volgens FactsonFile.com. De elektrische eigenschappen van halfgeleiders werden voor het eerst waargenomen in de jaren 1870 en vormen de basis van de geïntegreerde schakeling, die ook bekend staat als een computerchip. De chips zijn veel kleiner dan de vacuümbuizen en kunnen veel meer functies uitvoeren met veel minder stroom.
Verschillende materialen
Volgens de Semiconductor Industry Association is silicium het meest gebruikte element in halfgeleiders. In pure staat is silicium bijna een isolator. De elektrische geleidbaarheid kan echter worden verhoogd door dotering, wat verwijst naar de introductie van kleine hoeveelheden andere materialen in het basismateriaal om een ander type halfgeleider te creëren. De combinatie van verschillende halfgeleiders maakt het mogelijk de richting en stroom van elektrische signalen zorgvuldig te regelen, wat van vitaal belang is voor het goed functioneren van computers, tv's, radio's en andere elektronische apparaten.
types
Een intrinsieke halfgeleider is er een die zich in pure staat bevindt, zoals elementair silicium.Dopar, een intrinsieke halfgeleider, creëert een extrinsieke halfgeleider met verschillende eigenschappen. Composiet of band halfgeleiders, die zijn gemaakt van de combinatie van twee pure halfgeleidende materialen, zoals silicium en germanium, resulteren in een grotere verscheidenheid aan eigenschappen die kunnen worden afgestemd op specifieke vereisten, volgens de Fulton School of Engineering.
Aanvullende informatie
Net zoals doping met minimale hoeveelheden boor of fosfor wordt gebruikt om opzettelijke modificaties aan te brengen in een siliciumhalfgeleider, veroorzaakt verontreiniging door ongewenste onzuiverheden ongewenste veranderingen in elektrische eigenschappen, die ernstig kunnen zijn. Dit is de reden waarom halfgeleiders moeten worden vervaardigd onder zorgvuldig gecontroleerde omstandigheden. Het silicium dat wordt gebruikt om halfgeleiders te maken, wordt ook speciaal voor dit doel gecultiveerd, hoewel het natuurlijke silicium zeer overvloedig is.