Varför använder vi halvledare istället för ledare i elektronisk kretsdesign

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





I grund och botten används halvledare och ledare främst i olika typer av elektriska och elektroniska komponenter . En halvledare är ett slags material som liknar kisel, och det har vissa egenskaper hos både isolatorerna och ledarna. Den elektriska strömbeteendet i kislet är mycket dålig. Men om vi inkluderar några jordar till Si som bor eller fosfor, så leder det. Men dess beteende beror främst på de tillsatta jordarna. När vi tillför fosforjord till kisel blir det en halvledare av n-typ. På samma sätt, när vi lägger till bor till Si, blir det en halvledare av p-typ. Mängden elektroner i en p-typ halvledare är få än en ren halvledare medan en halvledare av n-typ har fler elektroner.

Vad är halvledare och ledare?

Alla komponenter som används i modern elektronik är designad med halvledare . De grundläggande egenskap hos halvledare är, det leder mindre. En halvledare kommer inte att bära elektrisk ström lätt som en vanlig ledare. En del av materialen använder inneboende halvledare, och de halvledande egenskaperna kommer att hända i dessa material. Men de flesta material som används i modern elektronik är yttre. Dessa kan omvandlas till halvledare av doping dem med små mängder okända atomer. Men antalet atomer som krävs för dopning är mycket litet.




Halvledare och ledare

Halvledare och ledare

Ledarna som mest används i modern elektronik är metaller som inkluderar stål, aluminium och koppar. Dessa material följer Ohms lag samt har ett mycket litet motstånd. Således kan de sända elektrisk ström från en plats till en annan plats utan att upplösa många strömmar.



Som ett resultat är dessa till hjälp vid anslutning av ledningar för överföring av ström från en plats till en annan plats. De hjälper till att säkerställa att det mesta av den elektriska strömmen når sitt mål som ett alternativ för att värma upp anslutningsledningarna däremellan! Även om det ger ett udda ljud är strömmotstånden också färdiga med ledarmaterial. Men de använder mycket små ledningsdelar som inte låter strömmen flyta för enkelt.

Bandmodeller av halvledare och ledare

En halvledare är främst en isolator. Men energigapet är mindre när vi kontrasterar mot isolatorer. Valensbandet är något termiskt upptaget vid rumstemperaturen, medan ledningsbandet är något ledigt. Eftersom elektrisk transmission är öppet kopplat till antalet elektroner i överföringsbandet (ungefär tomt) såväl som till hålen i valensbandet (helt upptaget). Man kan uppskatta att den elektriska ledningsförmågan hos en inneboende halvledare är extremt liten.

Bandmodeller av halvledare och ledare

I bandmodellen för ledaren används inte valensbandet helt med elektroner, annars överlappar hela valensbandet genom det tomma ledningsbandet. I allmänhet sker båda tillstånden åt gången, flödet av elektroner kan röra sig i det ofullständigt packade valensbandet annars i de två överlappande banden. I dessa finns det inget gap för band bland valensen såväl som ledningen.


Skillnad mellan halvledare och ledare

Skillnaden mellan halvledare och ledare inkluderar huvudsakligen dess egenskaper som konduktivitet, resistivitet, förbjudet gap, temperaturkoefficient, ledning, konduktivitetsvärde, resistivitetsvärde, strömflöde, antal strömbärare vid normal temperatur, bandöverlappning, 0 Kelvin-beteende , Formation, valenselektroner och dess exempel.

  • Ledarens resistivitet är låg, medan halvledaren är måttlig.
  • Ledningsförmågan hos ledaren är hög, medan halvledaren är måttlig.
  • Ledaren har ett stort antal elektroner för överföring, medan halvledare har ett mycket litet antal elektroner för överföring.
  • En ledares temperaturkoefficient är positiv, medan halvledaren har negativ.
  • Ledaren har inte förbjudet gap medan halvledare har förbjudit gap.
  • Ledarens resistivitetsvärde är mindre än 10-5 Ω-m så det är försumbart, medan halvledaren har bland värdena för ledare och isolatorer, dvs 10-5 Ω-m-till 105 Ω-m.
  • Mängden strömbärare vid den vanliga temperaturen i ledaren är mycket hög, medan den i halvledare är låg.
  • Konduktivitetsvärdet för ledaren är mycket högt 10-7mho / m, medan halvledaren har bland de för isolatorer och ledare som är 10-13mho / m till 10-7mho / m.
  • Strömflödet i en ledare beror på fria elektroner, medan i halvledare på grund av hål såväl som fria elektroner.
  • Bildningen av ledaren kan göras genom metallbindning, medan den i halvledare kan bildas genom kovalent bindning.
  • Ledarens 0-kelvin-beteende fungerar som en supraledare, medan i halvledare fungerar som en isolator.
  • Valenselektronerna i en ledare är en i det yttersta skalet, medan den i halvledare är fyra.
  • Bandöverlappningen i en ledare är både valens och ledningsband överlappar varandra, medan i halvledare är båda banden uppdelade med ett energiutrymme på 1,1 eV
  • Huvudexemplen på ledare är koppar, silver, kvicksilver och aluminium, medan exempel på halvledare är kisel och germanium.

Således handlar det här om jämförelsen mellan halvledare och ledare. De elektriska ledare är material eller föremål som tillåter strömflödet i en riktning annars fler riktningar. De bra ledarna är främst koppar, aluminium och järn. Halvledare är fasta ämnen som har elektrisk ledningsförmåga. Denna egenskap gör den lämplig för elektrisk strömstyrning.

Från ovanstående information kan vi slutligen dra slutsatsen att ledaren har nollmotstånd, medan det i halvledare finns en möjlighet att kontrollera strömflödet i halvledare. Den här egenskapen används för att utforma realtidsbehovet för elektroniska kretsar med halvledare. Här är en fråga till dig, vad är tillämpningarna av halvledare och ledare?