Класифікація та характеристики напівпровідників

(1) Елемент напівпровідників. Елементні напівпровідники — це напівпровідники, що складаються з одного елемента, серед яких кремній і селен були вивчені порівняно рано. Це твердий матеріал із напівпровідниковими властивостями, що складається з тих самих елементів і легко піддається впливу мікродомішок і зовнішніх умов. В даний час тільки кремній і германій мають хороші характеристики і широко використовуються. Селен використовується в галузі електронного освітлення та оптоелектроніки. Кремній широко використовується в напівпровідниковій промисловості, на яку в основному впливає діоксид кремнію. Він може формувати маску у виробництві пристроїв, покращувати стабільність напівпровідникових пристроїв і полегшувати автоматизоване промислове виробництво.
(2) Неорганічні композитні напівпровідники. Неорганічні композити в основному складаються з напівпровідникових матеріалів, що складаються з одного елемента. Звичайно, існують також напівпровідникові матеріали, що складаються з кількох елементів. Основними властивостями напівпровідників є група I і групи V, VI і VII; група II та групи IV, V, VI та VII; III Комбіновані сполуки групи V і групи VI; IV група та IV і VI група; група V і група VI; VI група та VI група. Однак, залежно від характеристик елементів і способу їх виготовлення, не всі сполуки можна кваліфікувати як напівпровідникові матеріали. вимоги. Цей напівпровідник в основному використовується в високошвидкісних пристроях. Швидкодія транзисторів з InP вище, ніж з інших матеріалів. В основному використовується в оптоелектронних інтегральних схемах і пристроях, стійких до ядерної радіації. Для матеріалів з високою провідністю вони в основному використовуються в світлодіодах та інших аспектах.
(3) Органічні композитні напівпровідники. Органічні сполуки відносяться до сполук, що містять вуглецеві зв’язки у своїх молекулах. Накладаючи органічні сполуки та вуглецеві зв’язки вертикально, вони можуть утворювати зону провідності. Завдяки додаванню хімічних речовин вони можуть увійти в енергетичну смугу, так що може виникнути провідність, таким чином утворюючи органічні сполуки-напівпровідники. У порівнянні з попередніми напівпровідниками, цей напівпровідник має низьку вартість, хорошу розчинність і легку обробку матеріалу. Провідними властивостями можна керувати, керуючи молекулами. Він має широкий спектр застосувань і в основному використовується в органічних плівках, органічному освітленні тощо.
(4) Аморфний напівпровідник. Його також називають аморфним напівпровідником або скляним напівпровідником і є типом напівпровідникового матеріалу. Аморфні напівпровідники, як і інші аморфні матеріали, мають структуру ближнього порядку та дальнього безладу. Він в основному утворює аморфний кремній шляхом зміни відносного положення атомів і зміни початкового періодичного розташування. Основна відмінність між кристалічним і аморфним станами полягає в тому, чи має розташування атомів довгий порядок. Властивості аморфних напівпровідників важко контролювати. З винаходом техніки почали використовувати аморфні напівпровідники. Цей процес виробництва простий і використовується в основному в техніці. Він добре поглинає світло і в основному використовується в сонячних елементах і рідкокристалічних дисплеях.
(5) Власні напівпровідники: Напівпровідники, які не містять домішок і не мають дефектів гратки, називаються власними напівпровідниками. При надзвичайно низьких температурах валентна зона напівпровідника є повною зоною. Після термічного збудження деякі електрони у валентній зоні перетнуть заборонену зону та увійдуть у порожню зону з більшою енергією. Порожня зона стане зоною провідності після того, як у валентній зоні присутні електрони. Відсутність електрона створює позитивно заряджену вакансію, яка називається діркою. Діркова провідність - це не фактичний рух, а еквівалент. Коли електрони проводять електрику, дірки з рівним зарядом рухатимуться у протилежному напрямку. Вони створюють спрямований рух під дією зовнішнього електричного поля з утворенням макроскопічних струмів, які називаються відповідно електронною та дірковою провідністю. Ця змішана провідність внаслідок генерації електронно-діркових пар називається власною провідністю. Електрони в зоні провідності потрапляють в дірки і електронно-діркові пари зникають, що називається рекомбінацією. Енергія, що виділяється при рекомбінації, стає електромагнітним випромінюванням (люмінесценція) або енергією теплових коливань кристалічної решітки (нагрівання). При певній температурі генерація і рекомбінація електронно-діркових пар відбуваються одночасно і досягають динамічної рівноваги. У цей час напівпровідник має певну щільність носіїв і, отже, певний питомий опір. З підвищенням температури утворюється більше електронно-діркових пар, збільшується щільність носіїв, а питомий опір зменшується. Чисті напівпровідники без дефектів гратки мають великий питомий опір і мало практичних застосувань.