Yarı İletkenlerin Sınıflandırılması ve Performansı

(1) Eleman yarı iletkenleri. Element yarı iletkenleri, aralarında silikon ve selenyumun nispeten erken çalışıldığı tek bir elementten oluşan yarı iletkenleri ifade eder. Aynı elementlerden oluşan, yarı iletken özelliklere sahip, eser miktardaki yabancı maddelerden ve dış koşullardan kolaylıkla etkilenen katı bir malzemedir. Şu anda yalnızca silikon ve germanyum iyi performansa sahiptir ve yaygın olarak kullanılmaktadır. Selenyum elektronik aydınlatma ve optoelektronik alanlarında kullanılmaktadır. Silikon, esas olarak silikon dioksitten etkilenen yarı iletken endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Cihaz üretiminde bir maske oluşturabilir, yarı iletken cihazların stabilitesini artırabilir ve otomatik endüstriyel üretimi kolaylaştırabilir.
(2) İnorganik kompozit yarı iletkenler. İnorganik kompozitler esas olarak tek bir elementten oluşan yarı iletken malzemelerden oluşur. Elbette birden fazla elementten oluşan yarı iletken malzemeler de var. Ana yarı iletken özellikleri Grup I ve Grup V, VI ve VII'dir; Grup II ve Grup IV, V, VI ve VII; III Grup V ve Grup VI'nın kombinasyon bileşikleri; Grup IV ve Grup IV ve VI; Grup V ve Grup VI; Grup VI ve Grup VI. Ancak elementlerin özelliklerinden ve yapılış şekillerinden etkilenen tüm bileşikler yarı iletken malzeme olarak nitelendirilemez. Gereksinimler. Bu yarı iletken esas olarak yüksek hızlı cihazlarda kullanılır. InP'den yapılan transistörlerin hızı diğer malzemelerden daha yüksektir. Esas olarak optoelektronik entegre devrelerde ve nükleer radyasyona dayanıklı cihazlarda kullanılır. İletkenliği yüksek malzemeler için çoğunlukla LED'lerde ve diğer yönlerde kullanılırlar.
(3) Organik kompozit yarı iletkenler. Organik bileşikler, moleküllerinde karbon bağları içeren bileşikleri ifade eder. Organik bileşikler ve karbon bağları dikey olarak üst üste bindirilerek bir iletim bandı oluşturabilirler. Kimyasalların eklenmesiyle enerji bandına girebilirler, böylece iletkenlik meydana gelebilir ve böylece Organik bileşik yarı iletkenler oluşabilir. Önceki yarı iletkenlerle karşılaştırıldığında bu yarı iletken, düşük maliyetli, iyi çözünürlük ve kolay malzeme işleme özelliklerine sahiptir. İletken özellikler moleküllerin kontrol edilmesiyle kontrol edilebilir. Geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir ve çoğunlukla organik filmlerde, organik aydınlatmada vb. kullanılır.
(4) Amorf yarı iletken. Aynı zamanda amorf yarı iletken veya cam yarı iletken olarak da adlandırılır ve bir tür yarı iletken malzemedir. Amorf yarıiletkenler de diğer amorf malzemeler gibi kısa menzilli düzen ve uzun menzilli düzensizlik yapılarına sahiptir. Esas olarak atomların göreceli konumunu değiştirerek ve orijinal periyodik düzenlemeyi değiştirerek amorf silikon oluşturur. Kristalin ve amorf haller arasındaki temel fark, atomik düzenlemenin uzun sıralı olup olmadığıdır. Amorf yarı iletkenlerin özelliklerini kontrol etmek zordur. Teknolojinin icadıyla birlikte amorf yarı iletkenler kullanılmaya başlandı. Bu üretim süreci basittir ve esas olarak mühendislikte kullanılır. Işık emiliminde iyi bir etkiye sahiptir ve esas olarak güneş pillerinde ve sıvı kristal ekranlarda kullanılır.
(5) İçsel yarı iletkenler: Safsızlık içermeyen ve kafes kusurları olmayan yarı iletkenlere içsel yarı iletkenler denir. Aşırı düşük sıcaklıklarda yarı iletkenin değerlik bandı tam banttır. Termal uyarımdan sonra valans bandındaki bazı elektronlar yasak bandı geçerek daha yüksek enerjili boş bir banda gireceklerdir. Boş bant, değerlik bandında elektronlar mevcut olduktan sonra iletim bandı haline gelecektir. Bir elektronun yokluğu, delik adı verilen pozitif yüklü bir boşluk yaratır. Delik iletimi gerçek bir hareket değil, eşdeğeridir. Elektronlar elektriği ilettiğinde eşit yüke sahip delikler ters yönde hareket edecektir. Sırasıyla elektron iletimi ve delik iletimi olarak adlandırılan makroskobik akımlar oluşturmak için harici bir elektrik alanının etkisi altında yönlü hareket üretirler. Elektron-delik çiftlerinin oluşmasından kaynaklanan bu karışık iletkenliğe içsel iletkenlik denir. İletim bandındaki elektronlar deliklere düşer ve elektron-delik çiftleri kaybolur buna rekombinasyon denir. Rekombinasyon sırasında açığa çıkan enerji, kristal kafesin elektromanyetik radyasyonuna (lüminesans) veya termal titreşim enerjisine (ısıtma) dönüşür. Belirli bir sıcaklıkta elektron-boşluk çiftlerinin oluşumu ve rekombinasyonu aynı anda gerçekleşir ve dinamik dengeye ulaşır. Bu sırada yarı iletken belirli bir taşıyıcı yoğunluğuna ve dolayısıyla belirli bir dirence sahiptir. Sıcaklık arttıkça daha fazla elektron-delik çifti üretilir, taşıyıcı yoğunluğu artar ve direnç azalır. Kafes kusurları olmayan saf yarı iletkenler büyük dirençlere sahiptir ve çok az pratik uygulamaya sahiptir.