ویژگیهای نیمه هادی ها
حال به بررسی ویژگیها برای آشنایی و معرفی نیمه هادی ها میپردازیم. چند ویژگی اصلی نیمه هادیها به شرح زیر است:
انتقال الکترونها: قابلیت انتقال و محدود کردن حرکت الکترونها درون نیمه هادیها
دوپینگ: افزودن عناصر دیگر به نیمه هادی برای تغییر خواص الکتریکی آن
جهتگیری جریان: قابلیت انتقال جریان در یک جهت مشخص و جلوگیری از جریان در جهت معکوس
ویژگی I-V: تأثیر جریان الکتریکی با تغییر ولتاژ بر رفتار نیمه هادی
سرعت و پاسخ فرکانسی: سرعت عمل و توانایی کار در فرکانسهای مختلف
مقاومت الکتریکی: میزان مقاومت نیمه هادی در برابر جریان الکتریکی
حساسیت به نور: توانایی نیمه هادیها در تبدیل انرژی نور به جریان الکتریکی
پایداری دما: عملکرد نیمه هادی در محیطهایی با دمای مختلف
انواع نیمه هادی ها
انواع اصلی نیمه هادیها که بر اساس ساختار و ویژگیهای الکترونیکیشان دستهبندی میشوند، عبارتند از:
1. نیمه هادی ذاتی (Intrinsic) یکی از دستههای نیمه هادی است که به طور خالص از یک نوع عنصر ساخته شده و به عنوان نیمه هادی خالص نیز آن را میشناسند. این نوع از مواد، مانند سیلیسیم و ژرمانیوم، ساختار خالصی دارند. نیمه هادی ذاتی در شرایط دمایی معمولی، الکترونهای کمی دارد که به طور آزاد در شبکه حرکت کرده و به هدایت جریان الکتریکی کمک میکنند؛ اما رسانایی این نوع نیمه هادیها کم است.
2. نیمه هادی غیر ذاتی (Extrinsic) از عناصر مختلفی تشکیل شده است که معمولاً با افزودن نیمه هادیهای آلی و یا سایر عناصر، به این نوع خاص تبدیل میشود. این نوع از نیمه هادیها شامل نیمه هادیهای نوع N و نوع P است.
در نیمه هادی نوع N، با افزودن یک عنصر پنج ظرفیتی مثل بیسموت، قلع، آرسنیک یا فسفر به نیمه هادی ذاتی، تعداد الکترونهای آزاد افزایش پیدا میکنند.
در نیمه هادی نوع P، با افزودن یک عنصر سه ظرفیتی مثل گالیم، ایندیم، آلومینیوم یا بور به نیمه هادی ذاتی، تعداد حفرههای بیشتری ایجاد میشود.