Зашто у дизајну електронских кола користимо полупроводнике уместо проводника

Зашто у дизајну електронских кола користимо полупроводнике уместо проводника

У основи, полупроводници и проводници се углавном користе у различитим врстама електричне и електронске компоненте . Полупроводник је једна врста материјала слична силицијуму и има нека својства како изолатора, тако и проводника. Понашање електричне струје у силицијум је врло сиромашно. Међутим, ако у Си уврстимо неко земљиште попут бора или фосфора, онда оно проводи. Али његово понашање углавном зависи од додатих тла. Када силицијуму додамо фосфорно земљиште, оно постаје полупроводник н-типа. Слично томе, када Си додамо бор, он постаје полупроводник п-типа. Количина електрона у полупроводнику п-типа је мало него чисти полупроводник, док полупроводник н-типа има више електрона.



Шта су полупроводници и проводници?

Све компоненте које се користе у модерној електроници су дизајниран са полупроводницима . Тхе основно својство полупроводника је, проводи мање. Полупроводник неће електричну струју преносити лако као нормалан проводник. Неки од материјала користе унутрашње полупроводнике, а полупроводничка својства ће се догодити у тим материјалима. Али, већина материјала који се користе у модерној електроници су вањски. Они се могу претворити у полупроводнике допинг њих са сићушним количинама непознатих атома. Али број атома потребних за допинг је веома мали.


Полупроводници и проводници

Полупроводници и проводници





Проводници који се углавном користе у савременој електроници су метали који укључују челик, алуминијум и бакар. Ови материјали следе Охмов закон као и да имају врло мали отпор. Дакле, они могу да преносе електрична струја са једног места на друго место без растварања пуно струја.

Као резултат, ово је корисно приликом повезивања жица за пренос струје са једног места на друго. Они помажу у осигуравању да већина електричне струје постигне свој циљ као алтернативу загревању прикључних жица између њих! Иако производи необичан звук, струјни отпорници су такође обрађени проводничким материјалима. Али, они користе врло мале делове проводника који не дозвољавају да струја тече преједноставно.



Тракасти модели полупроводника и проводника

Полупроводник је углавном изолатор. Али, јаз у енергији је мањи када се супротставимо изолаторима. Валентни појас је донекле термички заузет на температури просторије, док је проводни појас донекле ненасељен. Јер електрични пренос је отворено повезан са бројем електрона унутар преносног опсега (приближно празан) као и са рупама у валентном појасу (потпуно заузет). Може се проценити да ће електрична проводљивост унутрашњег полупроводника бити изузетно мала.

Тракасти модели полупроводника и проводника

У опсежном моделу проводника, валентни опсег није у потпуности у употреби са електронима, иначе се пуни валентни опсег преклапа кроз празан проводни појас. Генерално, оба стања се дешавају истовремено, ток електрона се може кретати у непотпуно упакованом валентном појасу, иначе унутар два преклапајућа опсега. У њима не постоји јаз за опсег међу валентношћу и проводношћу.


Разлика између полупроводника и проводника

Разлика између полупроводника, као и проводника, углавном укључује његове карактеристике као што су проводљивост, отпорност, забрањени размак, температурни коефицијент, проводљивост, вредност проводљивости, вредност отпорности, проток струје, број носача струје при нормалној температури, преклапање опсега, 0 Келвиново понашање , Формација, валентни електрони и његови примери.

  • Отпорност проводника је мала, док је полупроводник умерен.
  • Проводљивост проводника је велика, док је полупроводник умерен.
  • Проводник има велики број електрона за пренос, док полупроводник има врло мали број електрона за пренос.
  • Коефицијент температуре проводника је позитиван, док полупроводник има негативан.
  • Проводник нема забрањени размак, док полупроводник има забрањени размак.
  • Вредност отпорности проводника је мања од 10-5 Ω-м, па је занемарљива, док полупроводник има једну од вредности проводника и изолатора, тј. 10-5 Ω-м-до-105 Ω-м.
  • Количина носача струје при уобичајеној температури у проводнику је веома велика, док је у полупроводницима ниска.
  • Вредност проводљивости проводника је врло висока 10-7мхо / м, док полупроводник има међу изолаторима и проводницима 10-13мхо / м до 10-7мхо / м.
  • Проток струје у проводнику настаје због слободних електрона, док у полупроводницима због рупа, као и слободних електрона.
  • Формирање проводника може се извршити металним везањем, док у полупроводнику може настати ковалентним везањем.
  • Понашање 0-келвинског проводника делује као суперпроводник, док у полупроводницима делује као изолатор.
  • Валентни електрони у проводнику су један у најудаљенијој љусци, док је у полупроводнику четири.
  • Преклапање опсега у проводнику је преклапање валентних и проводних опсега, док су у полупроводницима обе опсеге подељене са енергетским простором од 1,1еВ
  • Главни примери проводника су бакар, сребро, жива и алуминијум, док су полупроводнички примери силицијум и германијум.

Дакле, овде се ради о поређењу између полупроводника и проводника. Тхе електрични проводници су материјали или предмети који дозвољавају проток струје у једном правцу, иначе више праваца. Добри проводници су углавном бакар, алуминијум и гвожђе. Полупроводници су чврсте супстанце које имају електричну проводљивост. Ово својство га чини погодним за контролу електричне струје.

Из горњих података, коначно, можемо закључити да проводник има нулти отпор, док у полупроводницима постоји могућност управљања протоком струје у полупроводницима. Ово својство је искоришћено за пројектовање електронских кола у реалном времену са полупроводницима. Ево питања за вас, које су примене полупроводника и проводника?