Klassifisering og ytelse av halvledere

(1) Element halvledere. Elementhalvledere refererer til halvledere sammensatt av et enkelt element, blant annet silisium og selen har blitt studert relativt tidlig. Det er et solid materiale med halvlederegenskaper sammensatt av de samme elementene og påvirkes lett av spor urenheter og ytre forhold. For tiden er det bare silisium og germanium som har god ytelse og er mye brukt. Selen brukes innen elektronisk belysning og optoelektronikk. Silisium er mye brukt i halvlederindustrien, som hovedsakelig påvirkes av silisiumdioksid. Det kan danne en maske i enhetsproduksjon, forbedre stabiliteten til halvlederenheter og lette automatisert industriell produksjon.
(2) Uorganiske kompositthalvledere. Uorganiske kompositter består hovedsakelig av halvledermaterialer sammensatt av et enkelt element. Selvfølgelig er det også halvledermaterialer som består av flere elementer. De viktigste halvlederegenskapene er gruppe I og gruppe V, VI og VII; gruppe II og gruppe IV, V, VI og VII; III Kombinasjonsforbindelser fra gruppe V og gruppe VI; Gruppe IV og Gruppe IV og VI; gruppe V og gruppe VI; Gruppe VI og Gruppe VI. Men påvirket av egenskapene til elementene og måten de er laget på, kan ikke alle forbindelser kvalifiseres som halvledermaterialer. krav. Denne halvlederen brukes hovedsakelig i høyhastighetsenheter. Hastigheten til transistorer laget av InP er høyere enn for andre materialer. Den brukes hovedsakelig i optoelektroniske integrerte kretser og kjernefysiske strålingsbestandige enheter. For materialer med høy ledningsevne brukes de hovedsakelig i lysdioder og andre aspekter.
(3) Organiske kompositthalvledere. Organiske forbindelser refererer til forbindelser som inneholder karbonbindinger i molekylene. Ved å legge de organiske forbindelsene og karbonbindingene vertikalt, kan de danne et ledningsbånd. Gjennom tilsetning av kjemikalier kan de gå inn i energibåndet, slik at ledningsevne kan oppstå, og dermed danne organiske sammensatte halvledere. Sammenlignet med tidligere halvledere har denne halvlederen egenskapene til lav pris, god løselighet og enkel materialbehandling. De ledende egenskapene kan kontrolleres ved å kontrollere molekyler. Den har et bredt spekter av bruksområder og brukes hovedsakelig i organiske filmer, organisk belysning, etc.
(4) Amorf halvleder. Det kalles også en amorf halvleder eller en glasshalvleder og er en type halvledende materiale. Amorfe halvledere, som andre amorfe materialer, har kortdistanseordens- og langdistanseforstyrrelsesstrukturer. Det danner hovedsakelig amorft silisium ved å endre den relative posisjonen til atomer og endre det opprinnelige periodiske arrangementet. Hovedforskjellen mellom krystallinske og amorfe tilstander er om atomarrangementet har lang rekkefølge. Det er vanskelig å kontrollere egenskapene til amorfe halvledere. Med oppfinnelsen av teknologi begynte amorfe halvledere å bli brukt. Denne produksjonsprosessen er enkel og brukes hovedsakelig i engineering. Den har en god effekt i lysabsorpsjon og brukes hovedsakelig i solceller og flytende krystallskjermer.
(5) Intrinsiske halvledere: Halvledere som ikke inneholder urenheter og ikke har gitterdefekter kalles iboende halvledere. Ved ekstremt lave temperaturer er valensbåndet til en halvleder et fullt bånd. Etter termisk eksitasjon vil noen elektroner i valensbåndet krysse det forbudte båndet og gå inn i et tomt bånd med høyere energi. Det tomme båndet vil bli ledningsbåndet etter at elektroner er tilstede i valensbåndet. Fraværet av et elektron skaper en positivt ladet ledighet, kalt et hull. Hullledning er ikke en faktisk bevegelse, men en ekvivalent. Når elektroner leder elektrisitet, vil hull med lik ladning bevege seg i motsatt retning. De produserer retningsbevegelse under påvirkning av et eksternt elektrisk felt for å danne makroskopiske strømmer, som kalles henholdsvis elektronledning og hullledning. Denne blandede ledningsevnen på grunn av generering av elektron-hull-par kalles indre ledningsevne. Elektroner i ledningsbåndet faller ned i hull og elektron-hull-parene forsvinner, noe som kalles rekombinasjon. Energien som frigjøres under rekombinasjon blir elektromagnetisk stråling (luminescens) eller termisk vibrasjonsenergi fra krystallgitteret (oppvarming). Ved en viss temperatur eksisterer generering og rekombinasjon av elektron-hull-par samtidig og når dynamisk likevekt. På dette tidspunktet har halvlederen en viss bærertetthet og dermed en viss resistivitet. Når temperaturen øker, produseres flere elektron-hull-par, bærertettheten øker og resistiviteten avtar. Rene halvledere uten gitterdefekter har store resistiviteter og har få praktiske anvendelser.