Proč v designu elektronických obvodů místo vodičů používáme polovodiče

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Polovodiče a vodiče se v zásadě používají hlavně v různých typech elektrické a elektronické součásti . Polovodič je jeden druh materiálu podobný křemíku a má některé vlastnosti jak izolátorů, tak vodičů. Chování elektrického proudu v křemík je velmi špatná. Pokud však zahrneme do Si některé půdy, jako je bór nebo fosfor, pak to vede. Jeho chování však závisí hlavně na přidaných půdách. Když do křemíku přidáme fosforovou půdu, stane se z ní polovodič typu n. Podobně, když přidáme bor k Si, stane se z něj polovodič typu p. Množství elektronů v polovodiči typu p je málo než v čistém polovodiči, zatímco polovodič typu n má více elektronů.

Co jsou to polovodiče a vodiče?

Všechny komponenty používané v moderní elektronice jsou navrženo s polovodiči . The základní vlastnost polovodiče to znamená, že vede méně. Polovodič nebude nést elektrický proud snadno jako normální vodič. Některé z materiálů používají vlastní polovodiče a v těchto materiálech se vyskytnou polovodičové vlastnosti. Většina materiálů používaných v moderní elektronice je ale vnější. Ty lze přeměnit na polovodiče pomocí doping je s malým množstvím neznámých atomů. Ale počet atomů potřebných k přidání pro doping je velmi malý.




Polovodiče a vodiče

Polovodiče a vodiče

Vodiče, které se většinou používají v moderní elektronice, jsou kovy, které zahrnují ocel, hliník a měď. Tyto materiály následují Ohmův zákon stejně jako mají velmi malý odpor. Mohou tedy přenášet elektrický proud z jednoho místa na druhé bez rozpuštění mnoha proudů.



Výsledkem je, že jsou užitečné při připojování vodičů pro přenos proudu z jednoho místa na druhé. Pomáhají zajistit, aby většina elektrického proudu dosáhla svého cíle jako alternativa k zahřátí spojovacích vodičů mezi nimi! I když vydává zvláštní zvuk, jsou proudové rezistory také zakončeny vodičovými materiály. Používají však velmi malé části vodičů, které neumožňují proudit příliš jednoduše.

Pásmové modely polovodičů a vodičů

Polovodič je hlavně izolátor. Ale rozdíl v energii je menší, když jsme kontrastovali s izolátory. Valenční pásmo je poněkud tepelně obsazeno při teplotě místnosti, zatímco vodivé pásmo je poněkud neobsazeno. Protože elektrický přenos je otevřeně spojen s počtem elektronů v přenosovém pásmu (přibližně prázdný), jakož i s otvory ve valenčním pásmu (zcela obsazený). Lze odhadnout, že elektrická vodivost vnitřního polovodiče bude extrémně malá.

Pásmové modely polovodičů a vodičů

V pásmovém modelu vodiče se valenční pásmo úplně nepoužívá s elektrony, jinak se celé valenční pásmo překrývá prázdným vodivým pásmem. Obecně platí, že oba stavy se vyskytují najednou, tok elektronů se může pohybovat v neúplně zabaleném valenčním pásmu, jinak ve dvou překrývajících se pásmech. V nich neexistuje žádná mezera pro pásmo mezi valencí a vedením.


Rozdíl mezi polovodiči a vodiči

Rozdíl mezi polovodiči a vodiči zahrnuje hlavně jeho vlastnosti, jako je vodivost, odpor, zakázaná mezera, teplotní koeficient, vedení, hodnota vodivosti, hodnota odporu, proudový tok, počet proudových nosičů při normální teplotě, překrytí pásma, chování 0 Kelvinů , Formace, Valenční elektrony a její příklady.

  • Odpor vodiče je nízký, zatímco polovodič je střední.
  • Vodivost vodiče je vysoká, zatímco polovodič je střední.
  • Vodič má velký počet elektronů pro přenos, zatímco polovodič má velmi malý počet elektronů pro přenos.
  • Teplotní koeficient vodiče je kladný, zatímco polovodič má záporný.
  • Vodič nemá zakázanou mezeru, zatímco polovodič má zakázanou mezeru.
  • Hodnota odporu vodiče je menší než 10-5 Ω-m, takže je zanedbatelná, zatímco polovodič má mezi hodnotami vodičů a izolátorů, tj. 10-5 Ω-m-na-105 Ω-m.
  • Množství nosičů proudu při obvyklé teplotě ve vodiči je velmi vysoké, zatímco u polovodičů je nízké.
  • Hodnota vodivosti vodiče je velmi vysoká 10-7mho / m, zatímco polovodič má mezi izolačními a vodiči 10-13mho / m až 10-7mho / m.
  • Tok proudu ve vodiči je způsoben volnými elektrony, zatímco v polovodičích kvůli otvorům i volným elektronům.
  • Vytvoření vodiče může být provedeno kovovým spojením, zatímco v polovodičích může být vytvořeno kovalentním spojením.
  • Chování 0-kelvinu vodiče funguje jako supravodič, zatímco v polovodičích funguje jako izolátor.
  • Valenční elektrony ve vodiči jsou jedny v nejvzdálenějším plášti, zatímco v polovodičích jsou to čtyři.
  • Překrytí pásma ve vodiči je jak valenční, tak vodivé pásmo se překrývá, zatímco v polovodičích jsou obě pásma rozdělena s energetickým prostorem 1,1 eV
  • Hlavními příklady vodičů jsou měď, stříbro, rtuť a hliník, zatímco polovodičovými příklady jsou křemík a germanium.

Jedná se tedy o srovnání polovodičů a vodičů. The elektrické vodiče jsou materiály nebo předměty, které umožňují tok proudu v jednom směru, jinak ve více směrech. Dobrými vodiči jsou hlavně měď, hliník a železo. Polovodiče jsou pevné látky, které mají elektrickou vodivost. Tato vlastnost je vhodná pro řízení elektrického proudu.

Z výše uvedených informací nakonec můžeme usoudit, že vodič má nulový odpor, zatímco u polovodičů existuje možnost řízení toku proudu v polovodičích. Tato vlastnost je využívána pro návrh požadavků na elektronické obvody v reálném čase s polovodiči. Zde je otázka, jaké jsou aplikace polovodičů a vodičů?