የሴሚኮንዳክተሮች ምሳሌዎች። ዓይነቶች, ንብረቶች, ተግባራዊ ትግበራ

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

በጣም ታዋቂው ሴሚኮንዳክተር ሲሊኮን (ሲ) ነው። ነገር ግን ከእሱ በተጨማሪ ሌሎች ብዙ ናቸው. ለምሳሌ እንደ ዚንክ ድብልቅ (ZnS)፣ ኩፕራይት (Cu₂O)፣ ጋሌና (PbS) እና ሌሎችም ያሉ የተፈጥሮ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ናቸው። ሴሚኮንዳክተር ቤተሰብ፣ ላቦራቶሪ-የተሰራ ሴሚኮንዳክተሮችን ጨምሮ፣ በሰው ዘንድ ከሚታወቁ በጣም ሁለገብ የቁሳቁስ ክፍሎች አንዱ ነው።

የሴሚኮንዳክተሮች ባህሪ

ከ104ቱ የፔሪዲክ ሠንጠረዥ ንጥረ ነገሮች ውስጥ 79 ቱ ብረቶች፣ 25ቱ ብረት ያልሆኑ፣ ከነዚህም 13 ኬሚካል ንጥረ ነገሮች ሴሚኮንዳክተር ባህሪ ያላቸው እና 12 ዳይኤሌክትሪክ ናቸው። በሴሚኮንዳክተሮች መካከል ያለው ዋነኛው ልዩነት የኤሌክትሪክ ብቃታቸው እየጨመረ በሚሄድ የሙቀት መጠን መጨመር ነው. በዝቅተኛ የሙቀት መጠን እንደ ዳይኤሌክትሪክ ይሠራሉ, እና በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ እንደ ተቆጣጣሪዎች ናቸው. ሴሚኮንዳክተሮች ከብረታ ብረት የሚለያዩት በዚህ መንገድ ነው፡ የብረቱ የመቋቋም አቅም ከሙቀት መጨመር ጋር በተመጣጣኝ መጠን ይጨምራል።

በሴሚኮንዳክተር እና በብረት መካከል ያለው ሌላው ልዩነት የሴሚኮንዳክተር መቋቋም ነው።በብርሃን ተጽእኖ ስር ይወድቃል, የኋለኛው ደግሞ በብረት ላይ ተጽዕኖ አያሳድርም. አነስተኛ መጠን ያለው ርኩሰት ሲገባ የሴሚኮንዳክተሮች እንቅስቃሴም ይለወጣል።

ሴሚኮንዳክተሮች ከተለያዩ የክሪስታል ውህዶች መካከል ይገኛሉ። እነዚህ እንደ ሲሊከን እና ሴሊኒየም ወይም እንደ ጋሊየም አርሴንዲድ ያሉ ሁለትዮሽ ውህዶች ሊሆኑ ይችላሉ. እንደ ፖሊacetylene (CH)_n፣ ያሉ ብዙ ኦርጋኒክ ውህዶች ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ናቸው። አንዳንድ ሴሚኮንዳክተሮች መግነጢሳዊ (ሲዲ_1-xMn_xTe) ወይም ፌሮኤሌክትሪክ ባሕሪያት (SbSI) ያሳያሉ። ሌሎች በቂ ዶፒንግ ያላቸው ሱፐርኮንዳክተሮች (GeTe እና SrTiO₃) ይሆናሉ። ብዙዎቹ በቅርቡ የተገኙት ከፍተኛ ሙቀት ሱፐርኮንዳክተሮች ከብረት ያልሆኑ ሴሚኮንዳክተር ደረጃዎች አሏቸው። ለምሳሌ ላ₂CuO₄ ሴሚኮንዳክተር ነው፣ ነገር ግን ከSr ጋር ሲደባለቅ ከፍተኛ ኮንዳክተር ይሆናል (ላ_1-x Sr_x)₂CuO₄።

የፊዚክስ መማሪያ መጽሀፍት ሴሚኮንዳክተርን ከ10^-4 እስከ 10⁷ Ohm·m የኤሌክትሪክ መከላከያ ያለው ቁሳቁስ እንደሆነ ይገልፃሉ። አማራጭ ፍቺም ይቻላል. የአንድ ሴሚኮንዳክተር ባንድ ክፍተት ከ0 እስከ 3 ኢቪ ነው። ብረቶች እና ሴሚሜሎች ዜሮ የኃይል ክፍተት ያላቸው ቁሳቁሶች ናቸው, እና ከ 3 eV በላይ የሆኑ ንጥረ ነገሮች ኢንሱሌተር ይባላሉ. ልዩ ሁኔታዎችም አሉ። ለምሳሌ, ሴሚኮንዳክተር አልማዝ የ 6 eV ባንድ ክፍተት አለው, ከፊል-መከላከያ GaAs - 1.5 eV. በሰማያዊ ክልል ውስጥ ለኦፕቶኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች የሆነው ጋኤን የባንድ ክፍተት 3.5 eV

አለው።

የኃይል ክፍተት

በክሪስታል ጥልፍልፍ ውስጥ ያሉት የአተሞች ቫልንስ ምህዋሮች በሁለት ቡድን ይከፈላሉ የሃይል ደረጃዎች - ከፍተኛው ደረጃ ላይ የሚገኘው ነፃ ዞን እና የሴሚኮንዳክተሮችን የኤሌክትሪክ ምቹነት የሚወስን እና ከታች የሚገኘው ቫልንስ ባንድ። እነዚህ ደረጃዎች እንደ ክሪስታል ጥልፍልፍ ሲምሜትሪ እና በአተሞች ስብጥር ላይ በመመስረት እርስ በርስ መቆራረጥ ወይም ርቀት ላይ ሊገኙ ይችላሉ. በኋለኛው ሁኔታ የኃይል ክፍተት ወይም በሌላ አነጋገር የተከለከለ ዞን በዞኖች መካከል ይታያል።

የደረጃዎቹ መገኛ እና መሞላት የንብረቱን የመምራት ባህሪ ይወስናል። በዚህ መሠረት ንጥረ ነገሮች ወደ ተቆጣጣሪዎች, ኢንሱሌተሮች እና ሴሚኮንዳክተሮች ይከፈላሉ. የሴሚኮንዳክተር ባንድጋፕ ስፋት በ 0.01-3 eV ውስጥ ይለያያል, የዲኤሌክትሪክ ሃይል ክፍተት ከ 3 eV ይበልጣል. ብረቶች በተደራረቡ ደረጃዎች ምክንያት የኃይል ክፍተቶች የላቸውም።

ሴሚኮንዳክተሮች እና ዳይ ኤሌክትሪኮች ከብረታ ብረት በተቃራኒ በኤሌክትሮኖች የተሞላ የቫሌንስ ባንድ አላቸው እና በአቅራቢያው ያለው ነፃ ባንድ ወይም ኮንዳክሽን ባንድ ከቫሌንስ ባንድ በሃይል ክፍተት የታጠረ ነው - የተከለከለ የኤሌክትሮን ኢነርጂ ክልል.

በዚህ ክፍተት ለመዝለል በዲኤሌክትሪክ ውስጥ የሙቀት ኃይል ወይም እዚህ ግባ የማይባል የኤሌትሪክ መስክ በቂ አይደለም ኤሌክትሮኖች ወደ ኮንዳክሽን ባንድ አይገቡም። በክሪስታል ጥልፍልፍ ላይ መንቀሳቀስ እና የኤሌክትሪክ ፍሰት ተሸካሚ መሆን አይችሉም።

የኤሌክትሪካዊ እንቅስቃሴን ለማነቃቃት በቫሌንስ ደረጃ ላይ ያለ ኤሌክትሮን ሃይሉን ለማሸነፍ በቂ ሃይል መሰጠት አለበት።ክፍተት. ከኢነርጂ ክፍተቱ ዋጋ ያላነሰ የኢነርጂ መጠን ሲወስድ ብቻ ኤሌክትሮን ከቫሌንስ ደረጃ ወደ ኮንዲሽን ደረጃ ይሸጋገራል።

የኢነርጂ ክፍተቱ ስፋት ከ 4 ኢቪ በላይ ከሆነ በጨረር ወይም በማሞቅ ሴሚኮንዳክተር conductivity excitation በተግባር የማይቻል ነው - የ መቅለጥ ሙቀት ላይ የኤሌክትሮማግኔቲክ ያለውን excitation ኃይል የኃይል ክፍተት ዞን በኩል ለመዝለል በቂ አይደለም. በሚሞቅበት ጊዜ የኤሌክትሮኒክስ ማስተላለፊያው እስኪከሰት ድረስ ክሪስታል ይቀልጣል. እነዚህ ንጥረ ነገሮች ኳርትዝ (ዲኢ=5.2 eV)፣ አልማዝ (ዲኢ=5.1 eV)፣ ብዙ ጨዎችን ያካትታሉ።

የሴሚኮንዳክተሮች ንፅህና እና ውስጣዊ ባህሪ

ንፁህ ሴሚኮንዳክተር ክሪስታሎች የራሳቸው የሆነ የመንቀሳቀስ ችሎታ አላቸው። እንደነዚህ ያሉት ሴሚኮንዳክተሮች ውስጣዊ ተብለው ይጠራሉ. ውስጣዊ ሴሚኮንዳክተር እኩል ቁጥር ያላቸው ቀዳዳዎች እና ነፃ ኤሌክትሮኖች ይዟል. ሲሞቅ የሴሚኮንዳክተሮች ውስጣዊ አሠራር ይጨምራል. በቋሚ የሙቀት መጠን፣ በተፈጠሩት የኤሌክትሮን-ቀዳዳ ጥንዶች ቁጥር እና እንደገና የሚዋሃዱ ኤሌክትሮኖች እና ጉድጓዶች ቁጥር ውስጥ ተለዋዋጭ ሚዛናዊነት ሁኔታ ይነሳል።

የቆሻሻዎች መኖር በሴሚኮንዳክተሮች ኤሌክትሪክ እንቅስቃሴ ላይ ከፍተኛ ተጽእኖ አለው። እነሱን መጨመር የነፃ ኤሌክትሮኖችን ቁጥር በትንሽ ቀዳዳዎች በከፍተኛ ሁኔታ ለመጨመር እና በኮንዳክሽን ደረጃ በትንሽ ኤሌክትሮኖች አማካኝነት ቀዳዳዎችን ለመጨመር ያስችላል. ንፁህ ያልሆነ ሴሚኮንዳክተሮች ንፁህ ያልሆነ ባህሪ ያላቸው ተቆጣጣሪዎች ናቸው።

ኤሌክትሮኖችን በቀላሉ የሚለግሱ ቆሻሻዎች ለጋሽ ቆሻሻ ይባላሉ። የለጋሾች ቆሻሻዎች ከመሠረቱ ንጥረ ነገር አተሞች የበለጠ ኤሌክትሮኖችን የያዙት የቫሌሽን ደረጃቸው አተሞች ያላቸው ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች ሊሆኑ ይችላሉ። ለምሳሌ ፎስፈረስ እና ቢስሙት የሲሊኮን ለጋሽ ቆሻሻዎች ናቸው።

ኤሌክትሮን ወደ ኮንዳክሽን ክልል ለመዝለል የሚያስፈልገው ሃይል የአክቲቬሽን ኢነርጂ ይባላል። ንጹሕ ያልሆኑ ሴሚኮንዳክተሮች ከመሠረቱ ቁሳቁስ በጣም ያነሰ ያስፈልጋቸዋል። በትንሽ ማሞቂያ ወይም ማብራት, በአብዛኛው የሚለቀቁት የርኩሰት ሴሚኮንዳክተሮች አተሞች ኤሌክትሮኖች ናቸው. የኤሌክትሮን ከአቶም የሚወጣበት ቦታ ጉድጓድ ተይዟል. ነገር ግን ኤሌክትሮኖችን ወደ ጉድጓዶች እንደገና ማዋሃድ በተግባር አይከሰትም. ለጋሹ ያለው ቀዳዳ conductivity ቸል ነው. ይህ የሆነበት ምክንያት አነስተኛ ቁጥር ያላቸው የንጽሕና አተሞች ነፃ ኤሌክትሮኖች ብዙውን ጊዜ ወደ ጉድጓዱ ቀርበው እንዲይዙት ስለማይፈቅድ ነው. ኤሌክትሮኖች ጉድጓዶች አጠገብ ናቸው፣ነገር ግን በቂ ያልሆነ የኢነርጂ ደረጃ ምክንያት ሊሞሏቸው አይችሉም።

የለጋሽ ንፅህና ጉድለት በበርካታ ቅደም ተከተሎች መጨመሩ በውስጣዊ ሴሚኮንዳክተር ውስጥ ካሉት የነጻ ኤሌክትሮኖች ብዛት ጋር ሲወዳደር የኤሌክትሮኖች ብዛት ይጨምራል። ኤሌክትሮኖች የርኩሰት ሴሚኮንዳክተሮች አተሞች ዋና ቻርጅ ተሸካሚዎች ናቸው። እነዚህ ንጥረ ነገሮች በ n አይነት ሴሚኮንዳክተሮች ተመድበዋል።

የሴሚኮንዳክተር ኤሌክትሮኖችን የሚያስተሳስሩ ቆሻሻዎች በውስጡ ያሉትን ቀዳዳዎች ቁጥር በመጨመር ተቀባይ ይባላሉ። ተቀባይ ቆሻሻዎች ከመሠረቱ ሴሚኮንዳክተር ያነሰ ኤሌክትሮኖች ያላቸው በቫሌሽን ደረጃ ላይ ያሉ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች ናቸው። ቦሮን, ጋሊየም, ኢንዲየም - ተቀባይቆሻሻዎች ለሲሊኮን።

የሴሚኮንዳክተር ባህሪያት በክሪስታል መዋቅሩ ላይ ባሉ ጉድለቶች ላይ ይመረኮዛሉ። ይህ እጅግ በጣም ንጹህ ክሪስታሎችን ማደግ የሚያስፈልገው ምክንያት ነው. ሴሚኮንዳክተር ኮንዳክተር መመዘኛዎች የሚቆጣጠሩት ዶፓንቶችን በመጨመር ነው. የሲሊኮን ክሪስታሎች n-አይነት የሲሊኮን ክሪስታል ለመፍጠር ለጋሽ በሆነው ፎስፈረስ (ንዑስ ቡድን V ንጥረ ነገር) ተሞልተዋል። ቀዳዳ conductivity ጋር ክሪስታል ለማግኘት, boron ተቀባይ ሲሊከን ውስጥ አስተዋውቋል ነው. ወደ ባንድ ክፍተቱ መሃል ለማሸጋገር የተከፈለ የፌርሚ ደረጃ ያላቸው ሴሚኮንዳክተሮች በተመሳሳይ መልኩ ይፈጠራሉ።

ነጠላ ሕዋስ ሴሚኮንዳክተሮች

በጣም የተለመደው ሴሚኮንዳክተር በእርግጥ ሲሊኮን ነው። ከጀርመኒየም ጋር፣ ተመሳሳይ የክሪስታል መዋቅር ላለው ሰፊ ሴሚኮንዳክተሮች ክፍል ምሳሌ ሆነ።

የሲ እና የጌ ክሪስታሎች መዋቅር እንደ አልማዝ እና α-ቲን ተመሳሳይ ነው። በውስጡም እያንዳንዱ አቶም በ 4 ቅርብ አተሞች የተከበበ ሲሆን እነዚህም tetrahedron ይፈጥራሉ. ይህ ቅንጅት አራት እጥፍ ይባላል። Tetra-Boded ክሪስታሎች የኤሌክትሮኒክስ ኢንዱስትሪ መሠረት ሆነዋል እና በዘመናዊ ቴክኖሎጂ ውስጥ ቁልፍ ሚና ይጫወታሉ። አንዳንድ የቡድኖች V እና VI የፔሪዲካል ሠንጠረዥ አካላት ሴሚኮንዳክተሮችም ናቸው። የዚህ አይነት ሴሚኮንዳክተሮች ምሳሌዎች ፎስፈረስ (ፒ), ሰልፈር (ኤስ), ሴሊኒየም (ሴ) እና ቴልዩሪየም (ቴ) ናቸው. በእነዚህ ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ አተሞች ሶስት እጥፍ (P) ፣ ሁለት እጥፍ (ኤስ ፣ ሴ ፣ ቴ) ወይም ባለአራት እጥፍ ቅንጅት ሊኖራቸው ይችላል። በውጤቱም, ተመሳሳይ ንጥረ ነገሮች በተለያዩ ውስጥ ሊኖሩ ይችላሉክሪስታል አወቃቀሮች, እና እንዲሁም በመስታወት መልክ ይገኛሉ. ለምሳሌ ሴ በሞኖክሊኒክ እና ባለ ሶስት ጎን ክሪስታል መዋቅሮች ወይም እንደ ብርጭቆ (ይህም እንደ ፖሊመር ሊቆጠር ይችላል) አድጓል።

- አልማዝ እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት መቆጣጠሪያ፣ ምርጥ ሜካኒካል እና ኦፕቲካል ባህሪያት፣ ከፍተኛ የሜካኒካል ጥንካሬ አለው። የኢነርጂ ክፍተት ስፋት - dE=5.47 eV.

- ሲሊኮን በፀሃይ ህዋሶች እና በአሞርፎስ መልክ በቀጭን ፊልም የፀሐይ ህዋሶች ውስጥ የሚያገለግል ሴሚኮንዳክተር ነው። በሶላር ሴሎች ውስጥ በጣም ጥቅም ላይ የዋለው ሴሚኮንዳክተር ነው, ለማምረት ቀላል እና ጥሩ የኤሌክትሪክ እና ሜካኒካል ባህሪያት አለው. ደ=1.12 eV.

- ጀርመንኒየም በጋማ ስፔክትሮስኮፒ ከፍተኛ አፈጻጸም ባላቸው የፎቶቮልታይክ ሴሎች ውስጥ የሚያገለግል ሴሚኮንዳክተር ነው። በመጀመሪያዎቹ ዳዮዶች እና ትራንዚስተሮች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. ከሲሊኮን ያነሰ ጽዳት ያስፈልገዋል. ደ=0.67 eV.

- ሴሊኒየም ሴሚኮንዳክተር ሲሆን ሴሚኮንዳክተር ሲሆን ሴሚኮንዳክተር ሲሆን ከፍተኛ የጨረር መከላከያ እና ራስን የመፈወስ ችሎታ ባለው በሴሊኒየም ሪክታተሮች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

የሁለት-አባል ውህዶች

የሴሚኮንዳክተሮች ባሕሪያት በ 3 ኛ እና 4 ኛ ቡድን ወቅታዊ ሰንጠረዥ ክፍሎች የተፈጠሩት የ 4 ኛ ቡድን ንጥረ ነገሮች ባህሪያት ናቸው. ከቡድን 4 አካላት ወደ ውህዶች ሽግግር 3-4 ግራ. የኤሌክትሮን ክፍያን ከቡድን 3 አቶም ወደ ቡድን 4 አቶም በማሸጋገሩ ምክንያት ማሰሪያዎቹን ከፊል ionክ ያደርገዋል። Ionicity የሴሚኮንዳክተሮችን ባህሪያት ይለውጣል. የ Coulomb interion መስተጋብር እና የኃይል ባንድ ክፍተት ጉልበት መጨመር ምክንያት ነውኤሌክትሮኖች አወቃቀሮች. የዚህ አይነት የሁለትዮሽ ውህድ ምሳሌ ኢንዲየም አንቲሞኒድ ኢንኤስቢ፣ ጋሊየም አርሴናይድ ጋአስ፣ ጋሊየም አንቲሞኒድ ጋኤስቢ፣ ኢንዲየም ፎስፋይድ ኢንፒ፣ አሉሚኒየም አንቲሞኒድ አልኤስቢ፣ ጋሊየም ፎስፋይድ ጋፒ።

ነው።

Ionicity ይጨምራል፣ እና ከ2-6 ቡድን ውስጥ ባሉ ንጥረ ነገሮች እንደ ካድሚየም ሰሊዳይድ፣ ዚንክ ሰልፋይድ፣ ካድሚየም ሰልፋይድ፣ ካድሚየም ቴልራይድ፣ ዚንክ ሴሊናይድ ባሉ ውህዶች ውስጥ እሴቱ የበለጠ ያድጋል። በውጤቱም፣ ከ2-6 ያሉት አብዛኞቹ ውህዶች ከሜርኩሪ ውህዶች በስተቀር ከ1 ኢቪ የበለጠ የባንድ ክፍተት አላቸው። ሜርኩሪ ቴልራይድ ያለ የኃይል ክፍተት ሴሚኮንዳክተር ነው፣ ሴሚሜታል፣ እንደ α-ቲን።

ቡድን 2-6 ትልቅ የኢነርጂ ክፍተት ያላቸው ሴሚኮንዳክተሮች ሌዘር እና ማሳያዎችን ለማምረት ያገለግላሉ። ጠባብ የኢነርጂ ክፍተት ያላቸው የ2-6 ቡድኖች ሁለትዮሽ ግንኙነቶች ለኢንፍራሬድ ተቀባዮች ተስማሚ ናቸው ። የቡድኖች 1-7 ንጥረ ነገሮች ሁለትዮሽ ውህዶች (የመዳብ ብሮሚድ CuBr ፣ የብር አዮዳይድ AgI ፣ መዳብ ክሎራይድ CuCl) በከፍተኛ ionityነታቸው የተነሳ ከ 3 eV የበለጠ የባንድ ክፍተት አላቸው። እነሱ በእውነቱ ሴሚኮንዳክተሮች አይደሉም ፣ ግን ኢንሱሌተሮች ናቸው ። በCoulomb interionic መስተጋብር ምክንያት የክሪስታል መልህቅ ሃይል መጨመር ከኳድራቲክ ቅንጅት ይልቅ በስድስት እጥፍ የሮክ ጨው አተሞችን ለማዋቀር አስተዋፅኦ ያደርጋል። የ4-6 ቡድኖች ውህዶች - እርሳስ ሰልፋይድ እና ቴልሪድ ፣ቲን ሰልፋይድ - እንዲሁም ሴሚኮንዳክተሮች ናቸው። የእነዚህ ንጥረ ነገሮች የ ionity ደረጃ ደግሞ ስድስት እጥፍ ቅንጅት እንዲፈጠር አስተዋጽኦ ያደርጋል. ጉልህ የሆነ ionity በጣም ጠባብ የባንድ ክፍተቶች እንዳይኖራቸው አያግዳቸውም, ይህም የኢንፍራሬድ ጨረሮችን ለመቀበል እንዲጠቀሙ ያስችላቸዋል. ጋሊየም ናይትራይድ - ሰፊ የኃይል ክፍተት ያለው ከ3-5 ቡድኖች ያቀፈ ፣ በሴሚኮንዳክተር ውስጥ መተግበሪያን አግኝቷልሌዘር እና ኤልኢዲዎች በስፔክትረም ሰማያዊ ክፍል ውስጥ ይሰራሉ።

- ጋአስ፣ ጋሊየም አርሴናይድ፣ ከሲሊኮን ቀጥሎ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውለው ሴሚኮንዳክተር ነው፣ በተለምዶ እንደ GaInNAs እና InGaAs ላሉ ሌሎች ተቆጣጣሪዎች እንደ መለዋወጫ፣ በIR ዳዮዶች፣ ከፍተኛ ድግግሞሽ ማይክሮ ሰርኩይት እና ትራንዚስተሮች፣ ከፍተኛ ብቃት ያለው የፀሐይ ህዋሶች, ሌዘር ዳዮዶች, ጠቋሚዎች የኑክሌር ፈውስ. dE=1.43 eV, ይህም ከሲሊኮን ጋር ሲነፃፀር የመሳሪያዎችን ኃይል ለመጨመር ያስችላል. ተሰባሪ፣ ተጨማሪ ቆሻሻዎችን ይዟል፣ ለማምረት አስቸጋሪ።

- ZnS፣ zinc Sulfide - የዚንክ ጨው የሀይድሮሰልፋይድ አሲድ የባንድ ክፍተት 3.54 እና 3.91 eV፣ ለሌዘር እና እንደ ፎስፈረስ ጥቅም ላይ ይውላል።

- ኤስንኤስ፣ቲን ሰልፋይድ - ሴሚኮንዳክተር በፎቶሪሲስተሮች እና ፎቶዲዮዲዮዶች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውል፣ dE=1፣ 3 እና 10 eV።

ኦክሳይዶች

ሜታል ኦክሳይዶች ባብዛኛው በጣም ጥሩ የኢንሱሌተሮች ናቸው፣ነገር ግን ልዩ ሁኔታዎች አሉ። የዚህ አይነት ሴሚኮንዳክተሮች ምሳሌዎች ኒኬል ኦክሳይድ, መዳብ ኦክሳይድ, ኮባልት ኦክሳይድ, መዳብ ዳይኦክሳይድ, ብረት ኦክሳይድ, ዩሮፒየም ኦክሳይድ, ዚንክ ኦክሳይድ ናቸው. መዳብ ዳይኦክሳይድ እንደ ማዕድን ኩፕራይት ስለሚገኝ ንብረቶቹ በስፋት ጥናት ተደርጎባቸዋል። የዚህ አይነት ሴሚኮንዳክተሮችን የማደግ ሂደት ገና ሙሉ በሙሉ አልተረዳም, ስለዚህ ማመልከቻቸው አሁንም የተገደበ ነው. ልዩነቱ ዚንክ ኦክሳይድ (ZnO) ቡድን 2-6 ውህድ እንደ መቀየሪያ እና ተለጣፊ ካሴቶችን እና ፕላስተር ለማምረት የሚያገለግል ነው።

በብዙ የመዳብ ውህዶች ከኦክሲጅን ጋር ሱፐር ምግባር ከተገኘ በኋላ ሁኔታው በጣም ተለወጠ። አንደኛበሙለር እና በድኖርዝ የተገኘው ከፍተኛ ሙቀት ያለው ሱፐርኮንዳክተር በሴሚኮንዳክተር ላ₂CuO₄ ላይ የተመሰረተ ውህድ ሲሆን ከ2 ኢቪ የኃይል ክፍተት ጋር። ትራይቫለንት ላንታነምን በዲቫለንት ባሪየም ወይም ስትሮንቲየም በመተካት የቀዳዳ ክፍያ ተሸካሚዎች ወደ ሴሚኮንዳክተር ይገባሉ። የሚፈለገውን የቀዳዳዎች ትኩረት ላይ መድረስ ላ₂CuO₄ ወደ ሱፐርኮንዳክተር ይቀይረዋል። በአሁኑ ጊዜ ከፍተኛው ወደ ልዕለ-ኮንዳክሽን ሁኔታ የሚሸጋገር የሙቀት መጠን የ HgBaCa₂Cu₃O₈. በከፍተኛ ግፊት፣ ዋጋው 134 ኪ.

ነው።

ZnO፣ zinc oxide፣ በ varistors፣ ሰማያዊ ኤልኢዲዎች፣ ጋዝ ዳሳሾች፣ ባዮሎጂካል ዳሳሾች፣ የመስኮት ሽፋኖች የኢንፍራሬድ ብርሃንን ለማንፀባረቅ፣ በኤልሲዲ እና በፀሃይ ፓነሎች ውስጥ እንደ መሪ ሆኖ ያገለግላል። dE=3.37 eV.

የንብርብር ክሪስታሎች

እንደ እርሳስ ዲዮዳይድ፣ ጋሊየም ሴሊኒየም እና ሞሊብዲነም ዲሰልፋይድ ያሉ ድርብ ውህዶች በተነባበረ ክሪስታል መዋቅር ተለይተው ይታወቃሉ። ጉልህ ጥንካሬ ያላቸው Covalent ቦንዶች በንብርብሮች ውስጥ ይሠራሉ፣ ከቫን ደር ዋልስ እራሳቸው በንብርብሮች መካከል ካለው ትስስር የበለጠ ጠንካራ ናቸው። የዚህ አይነት ሴሚኮንዳክተሮች ትኩረት የሚስቡት ኤሌክትሮኖች በንብርብሮች ውስጥ ባለ ሁለት-ልኬት ባህሪ ስለሚያሳዩ ነው። የንብርብሮች መስተጋብር የሚለወጠው የውጭ አተሞችን በማስተዋወቅ ነው - መጠላለፍ።

MoS_2፣ ሞሊብዲነም ዲሰልፋይድ በከፍተኛ ድግግሞሽ መመርመሪያዎች፣ ሬክቲፋተሮች፣ ሜምሪስቶርስ፣ ትራንዚስተሮች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። dE=1.23 እና 1.8 eV.

ኦርጋኒክ ሴሚኮንዳክተሮች

በኦርጋኒክ ውህዶች ላይ የተመሰረቱ ሴሚኮንዳክተሮች ምሳሌዎች - naphthalene, polyacetylene(CH₂) ፣ አንትሮሴን፣ ፖሊዲያሲታይሊን፣ ፋታሎሲያኒድስ፣ ፖሊቪኒልካርባዞል። ኦርጋኒክ ሴሚኮንዳክተሮች ከኦርጋኒክ ባልሆኑት የበለጠ ጥቅም አላቸው: የሚፈለጉትን ጥራቶች ለእነሱ መስጠት ቀላል ነው. የ-С=С–С=አይነት የተጣመሩ ቦንዶች ያላቸው ንጥረ ነገሮች ጉልህ የሆነ የኦፕቲካል ያልሆነ መስመር አላቸው እና በዚህ ምክንያት በኦፕቶኤሌክትሮኒክስ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ። በተጨማሪም የኦርጋኒክ ሴሚኮንዳክተሮች የኃይል ማቆሚያ ዞኖች የተቀናጁ ቀመሮችን በመቀየር ይለወጣሉ, ይህም ከተለመደው ሴሚኮንዳክተሮች የበለጠ ቀላል ነው. የካርቦን ፉለሬን፣ graphene፣ nanotubes ክሪስታል አሎትሮፕስ ሴሚኮንዳክተሮች ናቸው።

- ፉለርነን በኮንቬክስ የተዘጋ ፖሊሄድሮን እኩል ቁጥር ያላቸው የካርበን አቶሞች መዋቅር አለው። እና ዶፒንግ ፉለርሬን ሲ₆₀ ከአልካሊ ብረት ጋር ወደ ሱፐርኮንዳክተር ይለውጠዋል።

- ግራፊን በሁለት አቅጣጫዊ ባለ ስድስት ጎን ጥልፍልፍ በተገናኘ በሞናቶሚክ የካርቦን ንብርብር የተሰራ ነው። ሪከርድ የሙቀት መቆጣጠሪያ እና ኤሌክትሮን ተንቀሳቃሽነት, ከፍተኛ ግትርነት

አለው.

- ናኖቱብስ ወደ ቱቦ ውስጥ ተንከባሎ የግራፋይት ሰሌዳዎች ሲሆኑ ዲያሜትራቸው ጥቂት ናኖሜትሮች አሉት። እነዚህ የካርበን ዓይነቶች በ nanoelectronics ውስጥ ትልቅ ተስፋን ይይዛሉ። በማጣመር ላይ በመመስረት የብረት ወይም ከፊል ምግባር ባህሪያትን ማሳየት ይችላል።

መግነጢሳዊ ሴሚኮንዳክተሮች

መግነጢሳዊ ዩሮፒየም እና ማንጋኒዝ ion ያላቸው ውህዶች የማወቅ ጉጉት ያለው ማግኔቲክ እና ሴሚኮንዳክተር ባህሪ አላቸው። የዚህ አይነት ሴሚኮንዳክተሮች ምሳሌዎች ዩሮፒየም ሰልፋይድ፣ ዩሮፒየም ሴሊናይድ እና እንደ ጠንካራ መፍትሄዎች ናቸው።ሲዲ_1-xMn_xቴ። የመግነጢሳዊ አየኖች ይዘት እንደ አንቲፌሮማግኔቲዝም እና ፌሮማግኔቲዝም ያሉ መግነጢሳዊ ባህሪያት በንጥረ ነገሮች ውስጥ እንዴት እንደሚገለጡ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። ሴሚማግኔቲክ ሴሚኮንዳክተሮች በትንሽ መጠን ውስጥ መግነጢሳዊ ions የያዙ ሴሚኮንዳክተሮች ጠንካራ መግነጢሳዊ መፍትሄዎች ናቸው። እንደነዚህ ያሉት ጠንካራ መፍትሄዎች በገቡት ቃል እና ትልቅ አቅም ምክንያት ትኩረትን ይስባሉ በተቻለ መጠን ትግበራዎች. ለምሳሌ፣ ማግኔቲክ ካልሆኑ ሴሚኮንዳክተሮች በተቃራኒ ሚሊዮን እጥፍ የሚበልጥ የፋራዳይ ሽክርክሪት ማሳካት ይችላሉ።

የመግነጢሳዊ ሴሚኮንዳክተሮች ጠንካራ ማግኔቶ-ኦፕቲካል ተፅእኖዎች ለኦፕቲካል ሞዲዩሽን ለመጠቀም ያስችላሉ። እንደ Mn_{0፣ 7}Ca_{0፣ 3}O_3፣ ከብረት ያልፋሉ - ሴሚኮንዳክተር፣ በመግነጢሳዊ መስክ ላይ ያለው ቀጥተኛ ጥገኝነት ግዙፍ ማግኔቶሬሲስታንት ክስተት ያስከትላል. በሬዲዮ ምህንድስና፣ በማግኔት ፊልድ ቁጥጥር በሚደረግ ኦፕቲካል መሳሪያዎች፣ በማይክሮዌቭ መሳሪያዎች ማዕበል ውስጥ ያገለግላሉ።

ሴሚኮንዳክተር ferroelectrics

የዚህ አይነት ክሪስታሎች የሚለዩት በውስጣቸው የኤሌክትሪክ ጊዜዎች በመኖራቸው እና ድንገተኛ የፖላራይዜሽን መከሰት ነው። ለምሳሌ ሴሚኮንዳክተሮች እንደ እርሳስ ቲታናት PbTiO₃፣ ባሪየም ቲታናቴ ባቲኦ₃፣ germanium telluride GeTe፣ tin telluride SnTe፣ በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ባህሪያት ያላቸው ናቸው። ፌሮኤሌክትሪክ. እነዚህ ቁሳቁሶች መስመራዊ ባልሆኑ የኦፕቲካል፣ የማህደረ ትውስታ እና የፓይዞ ዳሳሾች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የተለያዩ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች

ከላይ ካለው በተጨማሪሴሚኮንዳክተር ንጥረ ነገሮች ፣ ከተዘረዘሩት ዓይነቶች ውስጥ የማይወድቁ ብዙ ሌሎች አሉ። የንጥረ ነገሮች ግንኙነት በቀመር 1-3-5₂(AgGaS₂) እና 2-4-5₂ (ZnSiP₂) በ chalcopyrite መዋቅር ውስጥ ክሪስታሎች ይፈጥራሉ። የቅንጅቶቹ ትስስር tetrahedral ናቸው፣ ከ3-5 እና 2-6 ቡድኖች ሴሚኮንዳክተሮች ጋር ተመሳሳይነት ያለው የዚንክ ድብልቅ ከሆነው ክሪስታል መዋቅር ጋር። የቡድን 5 እና 6 ሴሚኮንዳክተሮች አካላትን (እንደ እንደ₂ሴ₃) የሚፈጥሩት ውህዶች በክሪስታል ወይም በመስታወት መልክ ሴሚኮንዳክተር ናቸው።. በሴሚኮንዳክተር ቴርሞኤሌክትሪክ ማመንጫዎች ውስጥ ቢስሙት እና አንቲሞኒ ቻልኮጅኒዶች ጥቅም ላይ ይውላሉ። የዚህ ዓይነቱ ሴሚኮንዳክተሮች ባህሪያት እጅግ በጣም የሚስቡ ናቸው, ነገር ግን በተወሰነ መተግበሪያ ምክንያት ተወዳጅነት አላገኙም. ነገር ግን፣ መኖራቸው ገና ሙሉ በሙሉ ያልተመረመሩ ሴሚኮንዳክተር ፊዚክስ ቦታዎች መኖራቸውን ያረጋግጣል።