Ydych Chi'n Gwybod Am Laserau Lled-ddargludyddion? (Rhan 2)

Laserau Lled-ddargludyddion cydberthynas Rhan 2.

Mae laser yn un o'r cydrannau craidd hanfodol mewn systemau peiriannu laser modern. Gyda datblygiad technoleg prosesu laser, mae laser hefyd yn datblygu'n gyson, mae yna lawer o laserau newydd.

Laserau lled-ddargludyddion wedi'u dopio

Defnyddir lled-ddargludyddion yn eang yn y byd digidol heddiw oherwydd gallant newid eu priodweddau trydanol trwy fewnosod amhureddau yn eu dellt grisial, proses a elwir yn dopio.

Mae amhureddau mewn lled-ddargludyddion yn cael effaith sylweddol ar wrthedd. Pan ychwanegir amhuredd hybrin i lled-ddargludydd, mae'r maes potensial cyfnodol ger yr atom amhuredd yn cael ei aflonyddu a ffurfir cyflwr rhwymedig ychwanegol, gan arwain at lefel amhuredd ychwanegol yn y bwlch band. Er enghraifft, pan ychwanegir atomau amhuredd fel ffosfforws, arsenig, ac antimoni i mewn i elfen cwaternaidd germanium neu grisial silicon, mae gan yr atom amhuredd, fel moleciwl y dellt, bedwar o'i bum electron falens yn ffurfio bond cofalent gyda'r amgylchyn. atom germanium (neu silicon), ac mae electron ychwanegol yn rhwym i'r atom amhuredd, gan gynhyrchu lefel egni tebyg i hydrogen. Mae'r lefel amhuredd wedi'i lleoli uwchben y band gwaharddedig ac yn agos at waelod y band dargludiad. Mae electronau ar y lefel amhuredd yn hawdd eu cyffroi i'r band dargludiad fel cludwyr electronau. Gelwir yr amhuredd sy'n darparu'r cludwr electron yn rhoddwr, a gelwir y lefel egni gyfatebol yn lefel y rhoddwr.

Mae crynodiad amhuredd a pholaredd lled-ddargludyddion cynhenid ​​yn cael dylanwad mawr ar nodweddion dargludiad lled-ddargludyddion. Gelwir y lled-ddargludydd doped yn lled-ddargludydd anghynhenid.

Lled-ddargludydd dop: Mae'r lled-ddargludydd amhuredd yn cael ei sicrhau gan y broses ymlediad trwy gymysgu nifer fach o elfennau amhuredd addas i'r lled-ddargludydd cynhenid.

Laserau lled-ddargludyddion math P: Mae grisial silicon pur yn cael ei ffurfio trwy gymysgu elfen trifalent (fel boron) yn lle'r atomau silicon yn y dellt grisial.

Cludwyr mwyafrif: Mewn lled-ddargludyddion math P, mae crynodiad y tyllau yn fwy na chrynodiad yr electronau rhydd, a elwir yn gludwyr mwyafrif, neu gludwyr poly yn fyr.

Cludwyr lleiafrifol: Mewn lled-ddargludyddion math P, mae electronau rhydd yn gludwyr lleiafrifol, neu'n gludwyr lleiafrifol yn fyr.

Atom derbynnydd: Mae swydd wag mewn atom amhuredd yn amsugno electronau ac fe'i gelwir yn atom derbyn.

Nodweddion dargludol lled-ddargludydd math P: mae'n dargludo trydan trwy dyllau. Po fwyaf o amhureddau sy'n cael eu hychwanegu, yr uchaf yw crynodiad y polygonau (tyllau) a'r cryfaf yw'r perfformiad dargludol.

Laserau lled-ddargludyddion math N: Mae grisial silicon pur yn cael ei ffurfio trwy gymysgu elfen pentavalent (fel ffosfforws) yn lle'r atomau silicon yn y dellt grisial.

Llawer o electronau: Mewn lled-ddargludyddion math N, mae llawer o electronau yn electronau rhydd.

Lleiafrif: Mewn lled-ddargludyddion math N, y lleiafrif yw'r twll.

Atom rhoddwr: Gelwir atomau amhuredd a all gyfrannu electronau yn atomau rhoddwr.

Dargludedd lled-ddargludyddion N-math: Po fwyaf o amhureddau sy'n cael eu hychwanegu, yr uchaf yw crynodiad y polygonau (electronau rhydd) a'r cryfaf yw'r dargludedd.

Laserau lled-ddargludyddion dopio

Yn ôl tâl cadarnhaol neu negyddol y deunydd doped, gellir rhannu'r deunydd doped yn rhoddwyr a derbynwyr. electronau falens (electronau falens) o'r atomau rhoddwr yw electronau falens yn cofalent i'r atomau deunydd doped ac felly wedi'u clymu. Mae electron nad yw wedi'i fondio'n cofalent ag atom o'r deunydd doped wedi'i rwymo'n wan i'r atom rhoddwr, a elwir hefyd yn electron rhoddwr.

O'i gymharu ag electronau falens mewn lled-ddargludyddion cynhenid, mae'r egni sydd ei angen ar yr electronau rhoddwr i drosglwyddo i'r band dargludo yn is, ac mae'n haws symud yn dellt deunyddiau lled-ddargludyddion a chynhyrchu cerrynt. Er bod yr electron rhoddwr yn ennill egni ac yn neidio i'r band dargludiad, nid yw'n gadael twll trydan fel yn y lled-ddargludydd cynhenid, a dim ond yn dellt grisial y deunydd lled-ddargludyddion y mae'r atom rhoddwr yn sefydlog ar ôl colli'r electron. Felly, gelwir y lled-ddargludydd sy'n cael gormodedd o electronau i ddarparu dargludiad oherwydd dopio yn lled-ddargludydd math N, lle mae n yn sefyll am electronau â gwefr negatif.

Mewn cyferbyniad â'r rhoddwr, pan fydd yr atom derbyniwr yn mynd i mewn i'r dellt lled-ddargludyddion, oherwydd bod nifer yr electronau falens yn llai na nifer yr atom lled-ddargludyddion, bydd yn dod â swydd wag gyfatebol, a gellir ystyried y swydd wag ychwanegol hon fel twll trydan. Gelwir y lled-ddargludydd doped yn lled-ddargludydd math P, lle mae p yn sefyll am dyllau â gwefr bositif.

Mae lled-ddargludydd cynhenid ​​silicon yn dangos effaith dopio. Mae gan silicon bedwar electron falens, ac mae deunyddiau dopio a ddefnyddir yn gyffredin mewn silicon yn cynnwys elfennau trifalent a phumfalent. Pan fydd elfennau trifalent â dim ond tri electron falens, megis boron, yn cael eu dopio i mewn i lled-ddargludyddion silicon, mae boron yn chwarae rôl derbynnydd, ac mae lled-ddargludyddion silicon wedi'u dopio â boron yn lled-ddargludyddion math-P. I'r gwrthwyneb, os yw'r elfennau pentavalent fel ffosfforws (ffosfforws) yn cael eu dopio i lled-ddargludydd silicon, mae ffosfforws yn chwarae rôl rhoddwr, ac mae'r lled-ddargludydd ffosfforws silicon doped yn dod yn lled-ddargludydd math N.

Gellir dopio deunydd lled-ddargludyddion â rhoddwr a derbynnydd, ac mae sut i benderfynu a yw'r lled-ddargludydd yn fath N neu fath P yn dibynnu ar y lled-ddargludydd doped, mae'r derbynnydd yn dod â'r crynodiad uwch o dyllau neu mae'r rhoddwr yn dod â'r crynodiad uwch o electronau, hynny yw, beth yw "cludwr mwyafrif" y lled-ddargludydd. Y gwrthwyneb i'r cludwr mwyafrif yw'r cludwr lleiafrifol. Ar gyfer dadansoddi egwyddor gweithredu cydrannau lled-ddargludyddion, mae ymddygiad ychydig o gludwyr mewn lled-ddargludyddion yn bwysig iawn.

Dysgwch fwy amdano o Rhan 3

Gwybodaeth Cyswllt:

Os oes gennych unrhyw syniadau, mae croeso i chi siarad â ni. Ni waeth ble mae ein cwsmeriaid a beth yw ein gofynion, byddwn yn dilyn ein nod i ddarparu ein cwsmeriaid gyda safon uchel, prisiau isel, a'r gwasanaeth gorau.