Site Rengi

BilgiliUsta.com | Aradığınız Her Bilginin Adresi.

Yarı Geçirgenler Nelerdir, Ngerçek Çalışır?

  • 24 Nisan 2021
  • Yarı Geçirgenler Nelerdir, Ngerçek Çalışır? için yorumlar kapalı
  • 86 kez görüntülendi.

Yarı geçirgenler akımı yarım veya kısmen veren malzemelerin belirlemesinde kullanılan bir terimdir. Geçirgenliği, bütün geçirgenliğe sahip bir malzeme ile izolatör bir malzeme arasında yer almakta olduğu için onlara göre oranla daha az öğrenilmektedir. Uslu telefonlar yada bilgisayarlar yarı geçirgen ismi olan katı bir maddeden oluşmuş, bir saç telinden daha ince milyarlarca transistörle kaplanmış bir silikon […]

Yarı geçirgenler akımı yarım veya kısmen veren malzemelerin belirlemesinde kullanılan bir terimdir. Geçirgenliği, bütün geçirgenliğe sahip bir malzeme ile izolatör bir malzeme arasında yer almakta olduğu için onlara göre oranla daha az öğrenilmektedir. Uslu telefonlar yada bilgisayarlar yarı geçirgen ismi olan katı bir maddeden oluşmuş, bir saç telinden daha ince milyarlarca transistörle kaplanmış bir silikon yatak tarafından desteklenmektedir.

Yarı Geçirgen Nedir?

Enerji bantları ve elektrik akışı
Rastgele bir kristal, çok rakamda yakın aralıklı enerji seviyesinde elektronları barındıran atomlardan oluşmaktadır. Bununla beraber, Pauli’nin ispatı bu yazının kapsamı dışına çıkan dışlama prensibine göre, ters doğrultularda dönen yalnızca iki elektronun tek bir enerji seviyesini barındırabilmesini ve gerçekten kararlı olmasını gerektirmektedir. Bu seviyeler, yalnızca bu emin seviyelerde elektronların yerleştirilmesine izin verilen ufak mesafelerle parçalayan çizgilerle temsil edilebilmektedir. Daha sonra birkaç enerji seviyesi, enerji bantları olarak öğrenilen bantlar oluşturmak için bir araya getirilmektedir. Enerji bandı en az enerjiye sahiptir ve kıymetlik bandı olarak adlandırılırken, üstündeki enerji bandı daha yüksek bir enerji seviyesine sahiptir ve mesajım bandıdır. Bir elektronun bu mesafeyi sıçraması için gereken enerjiye bant boşluğu enerjisi denmektedir.
Yarı İletkenler Nelerdir, Nasıl Çalışır?Diyagramdaki ilk kristal, kıymetlik bandında tek rakamda elektrona sahiptir ve bir sonraki bantta elektron yoktur, bu da azami enerji seviyesinde tek, gevşek bir elektron oluşturmaktadır. Bu, ufak bir vuruş verildiğinde veya bir akümülatöre bağlandığında büyük bir akım sağlayarak mesajım bandına basitçe akacaktır. Bu kristal bir geçirgendir; geçirgenlerin misalleri arasında bakır ve demir gibi metaller bulunmaktadır. İkinci kristalin elektronları yalnızca çok kararlı değildir ve birbirine bağlı değildir, aynı zamanda mesajım bandında da bir çift elektron vardır, böylece mesajım bandına elektron akışını neredeyse imkânsız hale getirmektedir ve bu bir izolatörü temsil etmektedir. Kağıt, kauçuk ve sırça bazı yaygın izolatörlerdir. Üçüncü kristalin gevşek bir elektronu vardır, ancak boş bir mesajım bandı yoktur. Bununla beraber, daha fazla elektron barındırabilecek yarı dolu enerji seviyeleri kapsamaktadır. Bu gevşek elektron, yeterince eforlu bir vuruş verildiğinde mesajım bandına yansıtılabilmektedir ve az ölçüde akım oluşturmaktadır. Bu kristal bir yarı geçirgendir; başlıca misalleri Silikon ve Germanyum’dur.
Bu harekât, geçirgenleri temsil etmekte olan köprülerin üst üste bulunduğu ya da birleştiği bir yolcu köprüsüne benzetilebilir, , bu biçimde yolcular basitçe öteki tarafa geçebilirler. Yarı geçirgenler, yalnızca yarım kapanan ve aralarındaki mesafeyi sıçraması için bir yolcunun lüzumlu olduğu, makûs yapılandırılmış bir köprü ile temsil edilebilmektedir. Son olarak, bir yalıtkan hiç kapanmayan bir köprüdür ve rastgele bir yolcunun atlamasını ve öteki tarafa erişmesini imkânsız hale getirmektedir.

Yarı Geçirgeni Bu Kadar Özel Yapan Nedir?

Pozitif yüklerin akışı sebebiyle geçirgenlik
Yarı İletkenler Nelerdir, Nasıl Çalışır?Bir madde süresince elektron akışına izin verme beceriyi, geçirgenliğidir. Geçirgenlerin geçirgenliği azami seviyededir, ancak içinden geçen elektronlar umursamama edilebilir olduğundan, bir izolatör için en düşüktür. Bununla beraber, isminden de anlaşılacağı gibi, bir yarı geçirgenin geçirgenliği orta seviyededir. Yarı geçirgen hakkında bir başka esrarengiz şey, akımın yalnızca elektronlar tarafından değil, geride vazgeçtikleri boşluklar olarak öğrenilen boşluklar tarafından taşınmasıdır. Kıymetlik bandında geride kalan delikler, alt gidişatlardan elektronlar tarafından işgal edilebilmektedir ve akım akışına katkıda bulunabilmektedir. Böylece bu daha derin vaziyetlerde de, altındaki elektronlar tarafından işgal edilecek bir delik vazgeçmektedir. Bu sebeple akım, bu ‘pozitif’ yüklerin akış sürati olarak belirlenebilmektedir.
Bir aygıt üzerinden akım hakimiyetinde yarı geçirgenlik
Faydasını düşünmek için, bir geçirgenden değişik olarak bir yarı geçirgenden akan akımın hakimiyet edilemeyen bir elektron dalgalanması değil, aksine yüklerin ve değişmez akışlarının alıngan bir kombinasyonu olduğu anlaşılmalıdır. Yenilikçi mühendislik, yeni enerji seviyelerini teşvik etmek emeliyle bir silikon veya germanyum atomunu pisleme fikrini ortaya atmıştır. Malzemeler ya yapıda özgürce gezmeye meyilli ve elektrik akışına katkıda bulunan bir yarı geçirgenden genellikle fosfor daha fazla kıymetlik elektronu kapsayan kristallerle veya silikondan elektron ödünç alan daha az elektron alüminyum kapsayan kristallerle kirlenmektedir ve ekstra delikler vazgeçmektedir. Fosforun serpilmesinden kaynaklanan kirlenmiş silikon, ‘n’ tipi yarı geçirgen olarak ve ikinci operasyondan elde edilen silikon, ‘p’ tipi yarı geçirgen olarak adlandırılmaktadır. Kontaminasyon veya doping ölçüyü, akımın hakimiyet edilmesini sağlamaktadır.

Elektronik Km Taşı: Transistör

Yarı geçirgenlerin eşsiz özellikleri, mühendislerin bir devreden akım akışını hakimiyet eden ufak makineler üretmesine neden olmuştur. Transistör olarak öğrenilen bu aygıt, 1947 senesindeki buluşundan bu yana insanlığın seyrini değiştirmiştir. Elektronların sallanmasına ve atlamasına neden olan bozulma, yarı geçirgenleri yüksek sıcaklıklara maruz vazgeçerek de ortaya çıkabilmektedir. Bu sebeple, bu malzemeler bu yüksek sıcaklıklarda geçirgen olarak ve düşük sıcaklıklarda daha az jiggling yalıtkan olarak ikili bir yapıya sahiptir. Transistörler, kablosuz bağlantı teknolojilerinde anahtarlama makineleri ve amplifikasyon makineleri olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir transistör, p-tipi bir malzemenin iki n-tipi malzeme arasında sandviç haline getirilmesi veya n-tipi bir malzemenin iki p-tipi malzeme arasında sandviçlenmesi ile yapılmaktadır. Yarı İletkenler Nelerdir, Nasıl Çalışır?
Bir musluğun üstündeki düğme gibi, p-tipi malzemeye uygulanan voltaj, büyük miktarda katkılı n-tipi malzemeden karşı taraftaki oranla daha az katkılı n-tipi malzemeye akan akımı hakimiyet ederek idaremektedir. Akmasına izin verilen akım, ‘1’ manayı olarak açıklanırken, hiçbir akım olmadığında ‘0’ manayı ile belirlenmez, böylece bunları bilgisayarların dili olan ikili sayılara dönüştürmektedir. Transistörler, bu ve sıfırlar arasında geçiş yapmaktadır ve eş transistörlerden oluşan bir giriş olarak başka bir devreye beslenmektedir. Netice olarak bir dizi çıkışla sonuçlanmaktadır yeniden, biri ve sıfır.
Bu anahtarlar, bir mikro harekâtçının, bilgisayarın beyninin ve cep telefonların yapı taşları olan anlamın yapı taşlarıdır. Moore’un Kanunu’na göre, bir milyarın ufak bir silikon yonga üzerine sıkıştırılmasına izin veren kanunlara göre, gelişmiş teknolojiler transistörlerin ebadının nano metreye indirilmesine ve ölçeklenmesine dayanakçı olmuştur. Bu büyük bir avantaj ve bu malzemelerin teknolojik dünyada devrim yaratması mübalağa değildir. Transistör, çağdaş dünya yarı geçirgen teknolojilere bağımlı ve şekillendiğinden, geçen asrın en ehemmiyetli buluşlarından biridir. Bu özellikle radyo, TV, e-posta ve düzinelerce değişik teknolojiyi beş inçlik tek bir küboid içine entegre etmek ve insanları küresel ölçekte bağlamak mevzubahisi olduğunda geçerlidir!

ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

BİR YORUM YAZ