Hvorfor bruger vi halvledere i stedet for ledere i elektronisk kredsløbsdesign

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Dybest set anvendes halvledere og ledere hovedsageligt i forskellige typer elektriske og elektroniske komponenter . En halvleder er en slags materiale, der ligner silicium, og den har nogle egenskaber for både isolatorer såvel som ledere. Den elektriske strømadfærd i silicium er meget dårlig. Men hvis vi inkluderer nogle jordarter til Si som bor eller fosfor, så leder det. Men dens opførsel afhænger hovedsageligt af de tilsatte jordarter. Når vi tilsætter fosforjord til silicium, bliver det en n-type halvleder. Tilsvarende, når vi tilføjer bor til Si, bliver det en p-type halvleder. Mængden af ​​elektroner i en p-type halvleder er få end en ren halvleder, mens en halvleder af n-typen har flere elektroner.

Hvad er halvledere og ledere?

Alle komponenter, der anvendes i moderne elektronik er designet med halvledere . Det grundlæggende egenskab ved halvleder er, det leder mindre. En halvleder bærer ikke let elektrisk strøm som en normal leder. Nogle af materialerne bruger iboende halvledere, og de halvledende egenskaber vil ske i disse materialer. Men de fleste af de materialer, der anvendes i moderne elektronik, er ydre. Disse kan omdannes til halvledere af doping dem med små mængder ukendte atomer. Men antallet af atomer, der kræves for at tilføje til doping, er meget lille.




Halvledere og ledere

Halvledere og ledere

Ledere, der mest bruges i moderne elektronik, er metaller, der inkluderer stål, aluminium og kobber. Disse materialer følger Ohms lov samt har en meget lille modstand. Således kan de sende elektrisk strøm fra et sted til et andet sted uden at opløse mange strømme.



Som et resultat er disse nyttige ved tilslutning af ledninger til transmission af strøm fra et sted til et andet sted. De hjælper med at sikre, at det meste af den elektriske strøm når sit mål som et alternativ til opvarmning af forbindelsesledningerne imellem! Selv om det afgiver en underlig lyd, er strømmodstande også færdige med ledermaterialer. Men de anvender meget små lederdele, som ikke lader strømmen strømme for simpelt.

Bandmodeller af halvledere og ledere

En halvleder er hovedsageligt en isolator. Men energigabet er mindre, når vi står i kontrast til isolatorer. Valensbåndet er noget termisk optaget ved rumtemperaturen, mens ledningsbåndet er noget ledigt. Fordi elektrisk transmission er åbent knyttet til antallet af elektroner i transmissionsbåndet (ca. tomt) såvel som til hullerne i valensbåndet (helt optaget). Det kan estimeres, at den elektriske ledningsevne for en indre halvleder vil være ekstremt lille.

Bandmodeller af halvledere og ledere

I lederens båndmodel er valensbåndet ikke helt i brug med elektroner, ellers overlapper det fulde valensbånd gennem det tomme ledningsbånd. Generelt sker begge tilstande ad gangen, strømmen af ​​elektroner kan bevæge sig i det ufuldstændigt pakkede valensbånd ellers inden for de to overlappende bånd. I disse er der ingen afstand for bånd blandt valensen såvel som ledningen.


Forskel mellem halvledere og ledere

Forskellen mellem halvledere såvel som ledere inkluderer hovedsageligt dets egenskaber som ledningsevne, modstand, forbudt mellemrum, temperaturkoefficient, ledning, ledningsværdi, modstandsværdi, strømflow, antal strømbærere ved normal temperatur, båndoverlappende, 0 Kelvin-adfærd , Dannelse, valenselektroner og dens eksempler.

  • Ledningsmodstanden er lav, mens halvlederen er moderat.
  • Ledningens ledningsevne er høj, mens halvlederen er moderat.
  • Lederen har et stort antal elektroner til transmission, mens halvleder har et meget lille antal elektroner til transmission.
  • Ledningens temperaturkoefficient er positiv, mens halvleder har negativ.
  • Dirigenten har ikke forbudt hul, mens halvleder har forbudt hul.
  • Ledningsmodstandsværdien er mindre end 10-5 Ω-m, så den er ubetydelig, hvorimod halvleder har blandt værdierne for ledere og isolatorer, dvs. 10-5 Ω-m-til-105 Ω-m.
  • Mængden af ​​strømbærere ved den sædvanlige temperatur i lederen er meget høj, mens den i halvledere er lav.
  • Ledningsværdien af ​​lederen er meget høj 10-7mho / m, mens halvleder har blandt dem af isolatorer og ledere, der er 10-13mho / m til 10-7mho / m.
  • Strømmen i en leder skyldes frie elektroner, hvorimod i halvledere på grund af huller såvel som frie elektroner.
  • Dannelsen af ​​lederen kan ske ved metallisk binding, mens den i halvleder kan dannes ved kovalent binding.
  • 0-kelvin-opførsel af leder fungerer som en superleder, mens halvleder fungerer som en isolator.
  • Valenselektronerne i en leder er en i den yderste skal, mens den i halvleder er fire.
  • Båndoverlappingen i en leder er både valens og ledningsbånd overlappende, hvorimod i halvleder begge bånd er opdelt med et energirum på 1,1 eV
  • De vigtigste eksempler på ledere er kobber, sølv, kviksølv og aluminium, hvorimod halvledereksempler er silicium og germanium.

Således handler det kun om sammenligningen mellem halvledere og ledere. Det elektriske ledere er materialer eller genstande, der tillader strømmen i en retning ellers flere retninger. De gode ledere er hovedsageligt kobber, aluminium og jern. Halvledere er faste stoffer, der har elektrisk ledningsevne. Denne egenskab gør det passende for den elektriske strømstyring.

Af ovenstående oplysninger kan vi endelig konkludere, at lederen har nul modstand, mens der i halvledere er en mulighed for at kontrollere strømmen af ​​strøm i halvledere. Denne egenskab er brugt til at designe krav til elektronisk kredsløb i realtid med halvledere. Her er et spørgsmål til dig, hvad er anvendelserne af halvledere og ledere?