Полупроводник - дефиниция на думата

Полупроводникът е материал, чиито електрически свойства силно зависят от концентрацията на химически примеси в него и външните условия (температура, радиация и др.).

Полупроводниците са вещества, които по отношение на специфичната си проводимост заемат междинно място между проводниците и диелектриците и се различават от проводниците със силна зависимост на проводимостта от концентрацията на примесите, температурата и различните видове радиация. Полупроводниците са вещества с лентова междина от 0-6 електрон волта, например диамантът може да бъде класифициран като полупроводник с широка междина, а InAs може да бъде класифициран като полупроводник с тесни междини.

В зависимост от това дали примесът се отказва от електрон или улавя електрон, примесът се нарича донор или акцептор. Свойството на примеса може да варира в зависимост от това кой атом в кристалната решетка замества, в коя кристалографска равнина е вграден.
Видове полупроводници в периодичната система от елементи
Следващата таблица предоставя информация за голям брой полупроводникови съединения. Те са разделени на няколко типа: едноелементни полупроводници от група IV на периодичната система на елементи, сложни: двуелементни AIIIBV и AIIBVI от третата и петата групи и съответно от втората и шестата група елементи. Всички видове полупроводници имат интересна зависимост на лентовата междина от периода, а именно, тъй като периодът се увеличава, лентовата междина намалява.

Физични свойства и приложения
На първо място, трябва да се каже, че физическите свойства на полупроводниците са изследвани най-много в сравнение с металите и диелектриците. До голяма степен това се улеснява от огромен брой ефекти, които не могат да бъдат наблюдавани в нито едно от тези, нито други вещества, свързани предимно с подреждането на лентовата структура на полупроводниците и наличието на доста тясна междина. Разбира се, основният стимул за изучаване на полупроводници е технологията за производство на интегрални схеми - това се отнася преди всичко за силиция, но засяга други съединения (Ge, GaAs, InSb) като възможни заместители.

Силицийът е полупроводник с непряка междина, така че е много трудно да го накарате да работи в оптични устройства и тук съединенията IIIIBV са извън конкуренцията, сред които могат да бъдат разграничени GaAs, GaN, които се използват в светодиоди.

Вътрешният полупроводник при абсолютна нулева температура няма свободни носители в проводимата зона, за разлика от проводниците, и се държи като диелектрик. Ситуацията може да се промени с легиране. Вижте дегенерирани полупроводници.

Поради факта, че технолозите могат да получат много чисти вещества, възниква въпросът за нов стандарт за числото на Авогадро.
Легиране

Обемните свойства на полупроводника могат силно да зависят от наличието на дефекти в кристалната структура. И така те се стремят да отглеждат много чисти вещества, главно за електронната индустрия. Добавят се допанти, за да се контролира вида на проводимостта на проводника. Например широко разпространеният силиций може да бъде легиран с елемент от V подгрупата на периодичната система от елементи - фосфор, който е донор, и да създаде n-Si. За да се получи силиций с отворен тип проводимост (p-Si), се използва бор (акцептор).
Методи за получаване
Свойствата на полупроводниците зависят от метода на производство, тъй като различни примеси по време на процеса на растеж могат да ги променят. Най-евтиният метод за промишлено производство на монокристален технологичен силиций е методът на Чохралски. За пречистване на технологичния силиций се използва и методът на зоно топене.

За получаване на монокристали на полупроводници се използват различни методи за физическо и химично отлагане. Най-прецизният и скъп инструмент в ръцете на технолозите за растежа на монокристални филми е молекулярно-лъчева епитаксийна единица, която позволява отглеждане на кристал с точност на еднослоен слой.
Полупроводници
• диамант, C
• силиций, Si
• германий
• сив калай, a -Sn
• борен нитрид, BN
• алуминиев нитрид, AlN
• алуминиев фосфид, AlP
• алуминиев арсенид, AlAs
• галиев нитрид, GaN
• галиев фосфид, GaP
• галиев арсенид, GaAs
• галиев стибат, GaSb
• индий фосфид, InP
• индий арсенид, InAs
• индиев антимонид, InSb
• цинков селенид, ZnS
• кадмиев телурид, CdTe
• живачен телурид, HgTe
• цинков оксид, ZnO
• оловен сулфид, PbS
• оловен телурид, PbTe
• калаен телурид, SnTe
• органични полупроводници

Вижте също
• Диригент
• Диелектрик
• Транзистор