Indhold
Halvledere er materialer, der ikke er elektriske eller isolerende ledere, men fungerer mellem disse to funktioner afhængigt af forhold, såsom temperatur. Evnen til at variere de elektriske egenskaber ved halvledere har revolutioneret designet og kapaciteterne i moderne elektronik og skabt mindre, hurtigere enheder. Halvleders egenskaber afhænger i vid udstrækning af de elementer, der udgør dem.
Fordele
Vakuumglasrør, der gik forud for halvledere, blev tidligere brugt til at lede elektrisk strøm gennem elektroniske enheder, såsom radioer. Vakuumrør var store, skrøbelige og vanskelige at håndtere sammenlignet med halvledere, ifølge FactsonFile.com. De elektriske egenskaber ved halvledere blev først observeret i 1870'erne og er grundlaget for det integrerede kredsløb, som også er kendt som en computerchip. Chippen er meget mindre end vakuumrørene og kan udføre mange flere funktioner ved hjælp af meget mindre energi.
Forskellige materialer
Ifølge Semiconductor Industry Association er det mest almindelige element, der anvendes i halvledere, silicium. I sin rene tilstand er silicium næsten en isolator. Imidlertid kan dets elektriske ledningsevne øges gennem doping, hvilket refererer til introduktionen af små mængder andre materialer i basismaterialet for at skabe en anden type halvleder. Kombinationen af forskellige halvledere muliggør, at retningen og strømmen af elektriske signaler nøje reguleres, hvilket er vigtigt for computere, tv'er, radioer og andre elektroniske enheder for at fungere korrekt.
Typer
En iboende halvleder er en, der er i sin rene tilstand, som elementært silicium. Doping af en iboende halvleder skaber en ydre halvleder med forskellige egenskaber. Komposit- eller båndhalvledere, der er lavet af kombinationen af to rene halvledermaterialer, såsom silicium og germanium, resulterer i et større udvalg af egenskaber, der kan tilpasses specifikke krav, ifølge Fulton School of Engineering.
Yderligere Information
Ligesom doping med minimale mængder bor eller fosfor bruges til at skabe forsætlige ændringer af en silicium halvleder, forårsager forurening med uønskede urenheder uønskede ændringer i elektriske egenskaber, som kan være alvorlige. Dette er grunden til, at halvledere skal fremstilles under omhyggeligt kontrollerede forhold. Det silicium, der bruges til at fremstille halvledere, dyrkes også specifikt til dette formål, selvom naturligt silicium er meget rigeligt.
