Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat moet er worden gedaan om de geleidbaarheid van intrinsiek materiaal te verbeteren?

Intrinsieke materialen zijn pure halfgeleiders met een beperkt aantal ladingsdragers. Om hun geleidbaarheid te verbeteren, moet u het aantal gratis ladingsdragers verhogen . Hier is hoe u dat kunt doen:

1. Doping:

* Onzuiverheden toevoegen: Dit is de meest voorkomende en effectieve methode. Door onzuiverheden (doteermiddelen) te introduceren met meer of minder valentie-elektronen dan het halfgeleidermateriaal, kunt u ofwel n-type maken of p-type halfgeleiders.

* n-type: Het toevoegen van elementen met meer valentie -elektronen (zoals fosfor aan silicium) creëert extra vrije elektronen, waardoor de geleidbaarheid toeneemt.

* P-type: Het toevoegen van elementen met minder valentie -elektronen (zoals boor aan silicium) creëert "gaten" die fungeren als positieve ladingsdragers, die ook de geleidbaarheid vergroten.

2. Temperatuur:

* Verhogende temperatuur: Thermische energie kan elektronen van de valentieband tot de geleidingsband opwinden, waardoor meer gratis ladingsdragers ontstaan. Dit effect is significant, maar wordt minder uitgesproken bij extreem hoge temperaturen.

3. Licht:

* blootstellen aan licht: In sommige halfgeleiders kunnen fotonen van licht voldoende energie hebben om elektronen te opwinden, waardoor elektronengatparen ontstaan ​​en de geleidbaarheid vergroten. Dit is de basis van fotoconductiviteit.

4. Elektrisch veld:

* Een sterk elektrisch veld aanbrengen: Hoewel het geen primaire methode is om de geleidbaarheid te verbeteren, kan een sterk elektrisch veld bestaande vrije ladingsdragers versnellen, waardoor de stroomstroom wordt vergroot. Dit effect wordt voornamelijk gebruikt voor het bestuderen van halfgeleider -eigenschappen.

Onthoud: De specifieke methode en de effectiviteit ervan hangt af van het intrinsieke materiaal en het gewenste niveau van geleidbaarheid.