Полупроводникови материали. Какви са те и за какво са?

Anonim

Сравнително непознати за повечето хора, полупроводниковите материали (в този случай техният недостиг) са били в основата на последната криза, която автомобилната индустрия преживява.

Във време, когато автомобилите все повече прибягват до схеми, чипове и процесори, липсата на полупроводникови материали доведе до забавяне на производството, спиране на поточните линии и търсене на „гениални“ решения като това, открито от Peugeot за 308.

Но от какво се състоят тези полупроводникови материали, чийто недостиг наложи спиране на производството в автомобилната индустрия? Какви видове приложения имат?

Какво са?

Накратко, доколкото е възможно, полупроводниковият материал се дефинира като материал, който може да действа като проводник на електрически ток или като изолатор в зависимост от различни фактори (като температура на околната среда, електромагнитно поле, на което е подложен, или неговото собствен молекулен състав).

Взети от природата, в периодичната таблица има няколко елемента, които действат като полупроводници. Най-използваните в индустрията са силиций (Si) и германий (Ge), но има и други като сяра (S), бор (B) и кадмий (Cd).

Когато са в чисто състояние, тези материали се наричат вътрешни полупроводници (където концентрацията на положително заредените носители е равна на концентрацията на отрицателно заредените носители).

Най-използваните в индустрията се наричат външни полупроводници и те се характеризират с въвеждането на примес - атоми от други материали, като фосфор (P) - чрез процес на допинг, който им позволява да бъдат контролирани, без да се пресяват през най-малките детайли (има два вида примеси, които водят до два вида полупроводници, “N” и “P”), техните електрически характеристики и проводимост на електрически ток.

Какви са вашите приложения?

Оглеждайки се, има няколко обекта и компонента, които се нуждаят от „услугите“ на полупроводникови материали.

Най-важното му приложение е в производството на транзистори, малък компонент, изобретен през 1947 г., който доведе до „електронна революция“ и се използва за усилване или обмен на електронни сигнали и електрическа енергия.

Създатели на транзистори
Джон Бардийн, Уилям Шокли и Уолтър Братайн. „Родителите“ на транзистора.

Този малък компонент, произведен с помощта на полупроводникови материали, е в основата на производството на чипове, микропроцесори и процесори, присъстващи във всички електронни устройства, с които живеем ежедневно.

Освен това полупроводниковите материали се използват и при производството на диоди, като най-често използваните в автомобилната индустрия са светодиодите, излъчващи светлина, широко известни като LED (светодиод).

Прочетете още