Polovodičové materiály. Jaké jsou a k čemu jsou?

Anonim

Pro většinu lidí poměrně neznámé polovodičové materiály (v tomto případě jejich nedostatek) byly základem poslední krize, kterou automobilový průmysl zažívá.

V době, kdy se automobily stále více uchylují k obvodům, čipům a procesorům, vedl nedostatek polovodičových materiálů ke zpožděním výroby, zastavování montážních linek a hledání „důmyslných“ řešení, jaké našel Peugeot pro 308 .

Z čeho se ale skládají tyto polovodičové materiály, jejichž nedostatek si vynutil zastavení výroby v automobilovém průmyslu? Jaké typy použití mají?

Jaké jsou?

Stručně řečeno, pokud je to možné, polovodičový materiál je definován jako materiál, který může působit buď jako vodič elektrického proudu, nebo jako izolant v závislosti na různých faktorech (jako je okolní teplota, elektromagnetické pole, kterému je vystaven, nebo jeho vlastní molekulární složení).

Převzato z přírody, existuje několik prvků v periodické tabulce, které fungují jako polovodiče. Nejpoužívanější v průmyslu jsou křemík (Si) a germanium (Ge), ale existují i jiné, jako je síra (S), bor (B) a kadmium (Cd).

V čistém stavu se tyto materiály nazývají vlastní polovodiče (kde koncentrace kladně nabitých nosičů je rovna koncentraci záporně nabitých nosičů).

Nejčastěji používané v průmyslu se nazývají vnější polovodiče a jsou charakterizovány zavedením nečistoty – atomů jiných materiálů, jako je fosfor (P) – prostřednictvím dopingového procesu, který umožňuje jejich kontrolu bez prosévání do nejmenších detailů (existují dva typy nečistot, které výsledkem jsou dva typy polovodičů „N“ a „P“), jejich elektrické vlastnosti a vedení elektrického proudu.

Jaké jsou vaše aplikace?

Když se rozhlédneme, existuje několik objektů a součástí, které potřebují „služby“ polovodičových materiálů.

Jeho nejdůležitější aplikace je při výrobě tranzistorů, malé součástky vynalezené v roce 1947, která vedla k „elektronické revoluci“ a používá se k zesílení nebo výměně elektronických signálů a elektrické energie.

Tvůrci tranzistorů
John Bardeen, William Shockley a Walter Brattain. „Rodiče“ tranzistoru.

Tato malá součástka vyrobená z polovodičových materiálů je základem výroby čipů, mikroprocesorů a procesorů přítomných ve všech elektronických zařízeních, se kterými každodenně žijeme.

Kromě toho se polovodičové materiály používají i při výrobě diod, v automobilovém průmyslu se nejčastěji používají světelné diody, široce známé jako LED (light-emitting diode).

Přečtěte si více