Lähes kaikki käyttää sähkövoimaa on puolijohdepiirien : autossa, kahvinkeitin , tietokone . Suorituskykyä näiden piirien johtuukäyttäytymistä elektronientilata erilaisia atomia, taikidehilan . Yleensä ,hila on valmistettuperusmateriaalista pii -atomia, jossa ” lisäaineet ”, lisäsi lisätä tai vähentää elektronien lukumäärä materiaalissa .
”N ”-tyyppinen puolijohde tehdään viemällä lisäaineesta , kuten fosforia, joka tuo ylimääräisiä elektroneja , kun taas ” p – tyyppi” on lisäaineen , kuten booria , joka vähentää elektronien lukumäärä verrattuna perusmateriaali . Mielenkiintoisia ominaisuuksia tapahtuu risteyksessä , jossa n – ja p-tyypin materiaaleja on saatettu kosketuksiin toistensa kanssa . Yksi niistä asioista, jotka tapahtuu on, ettäylimääräinen elektronejan-tyypin tiensäp – puolella , japuuttuvat elektronejap – puolella , nimeltään ”reikiä ” tiensän puolella . Alueen välillä tyhjennetään maksu , tästä nimi ” ehtyminen alueella.” Ohje
1
Etsiluontainen kantaja tiheys , Ni , pohjamateriaalin . Piin huoneenlämpötilassa , Ni on noin 1,5 x 10 ^ 10 kantajia /cm ^ 3 .
2
Laske terminen jännite maksun . VT on yhtälöstä
VT = kx T /q,
missä k on Boltzmannin vakio – 1,38 x 10 ^ -23 joule /K ,
T mitataan kelvin ,
q onelektronin varaus – 1,6 x 10 ^ -19 coulomb .
tällä 300K , tämä antaa
VT = 1,38 x 10 ^ -23 x 300 /1,6 x 10 ^ -19 = 0,025 .
3
Selvitätunnustaja ja luovuttajan rauksenkuljettajatiheydet . Jos sinulla on olemassa , nämä määritellään valmistusprosessi , ja jos olet suunnittelussamateriaalia , voit valita nämä vastaamaanominaisuuksia haluat. Havainnollistamistarkoituksessa oletetaan, että vastaanottajan tiheys , NA , on 10 ^ 18/cm ^ 3 jaluovuttajan tiheys , ND , on 10 ^ 16/cm ^ 3 .
4
Lasketaan jännite tyhjennysalueen yhtälön
V = VT x ln ( ei X ND /Ni ^ 2 )
esimerkiksi
V = 0,025 x ln ( 10 ^ 18 x 10 ^ 16 /( 1,5 x 10 ^ 10 ) ^ 2 ) ,
V = 0,79 V.