Mga materyales sa semiconductor. Ano ang mga ito at para saan ang mga ito?

Anonim

Medyo hindi alam ng karamihan ng mga tao, ang mga semiconductor na materyales (sa kasong ito ang kanilang kakulangan) ay naging batayan ng pinakabagong krisis na nararanasan ng industriya ng sasakyan.

Sa panahon na ang mga sasakyan ay lalong gumagamit ng mga circuit, chips at processor, ang kakulangan ng mga semiconductor na materyales ay humantong sa pagkaantala sa produksyon, paghinto ng assembly line at paghahanap ng "mapanlikha" na mga solusyon tulad ng natagpuan ng Peugeot para sa 308 .

Ngunit ano ang binubuo ng mga semiconductor na materyales na ito, ang kakulangan nito ay nagpilit sa mga paghinto ng produksyon sa industriya ng sasakyan? Anong mga uri ng gamit ang mayroon sila?

Ano ang mga?

Sa madaling salita, hangga't maaari, ang isang materyal na semiconductor ay tinukoy bilang isang materyal na maaaring kumilos bilang isang konduktor ng kuryente o bilang isang insulator depende sa iba't ibang mga kadahilanan (tulad ng temperatura ng kapaligiran, ang electromagnetic field kung saan ito napapailalim, o nito. sariling molekular na komposisyon).

Kinuha mula sa kalikasan, mayroong ilang mga elemento sa periodic table na nagsisilbing semiconductors. Ang pinaka ginagamit sa industriya ay silicon (Si) at germanium (Ge), ngunit may iba pa tulad ng sulfur (S), boron (B) at cadmium (Cd).

Kapag nasa purong estado, ang mga materyales na ito ay tinatawag intrinsic semiconductors (kung saan ang konsentrasyon ng mga carrier na may positibong charge ay katumbas ng konsentrasyon ng mga carrier na may negatibong charge).

Ang mga kadalasang ginagamit sa industriya ay tinatawag panlabas na semiconductor at sila ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagpapakilala ng isang karumihan — mga atomo ng iba pang mga materyales, tulad ng posporus (P) —, sa pamamagitan ng proseso ng doping, na nagpapahintulot sa kanila na kontrolin, nang hindi sinasala ang pinakamaliit na mga detalye (mayroong dalawang uri ng karumihan na nagreresulta sa dalawang uri ng semiconductors, "N" at "P"), ang kanilang mga katangiang elektrikal at pagpapadaloy ng de-koryenteng kasalukuyang.

Ano ang iyong mga aplikasyon?

Sa pagtingin sa paligid, mayroong ilang mga bagay at bahagi na nangangailangan ng "mga serbisyo" ng mga materyales na semiconductor.

Ang pinakamahalagang aplikasyon nito ay sa paggawa ng mga transistor, isang maliit na sangkap na naimbento noong 1947 na humantong sa isang "rebolusyong elektroniko" at ginagamit upang palakasin o palitan ang mga elektronikong signal at kuryente.

Mga Tagalikha ng Transistor
John Bardeen, William Shockley at Walter Brattain. Ang "mga magulang" ng transistor.

Ang maliit na bahagi na ito, na ginawa gamit ang mga semiconductor na materyales, ay nasa base ng paggawa ng mga chips, microprocessors at processor na nasa lahat ng mga elektronikong device na kasama natin araw-araw.

Bilang karagdagan, ang mga semiconductor na materyales ay ginagamit din sa paggawa ng mga diode, ang pinakakaraniwang ginagamit sa industriya ng sasakyan ay ang mga light-emitting diode, na malawak na kilala bilang LED (light-emitting diode).

Magbasa pa