Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат

.

К полупроводникам относят огромную группу веществ. По собственному удельному электронному сопротивлению они занимают среднее положение меж проводниками и диэлектриками. Спектр удельного сопротивления при комнатной температуре условно ограничивают значениями 10-4 и 1010 Ом.см. Различительными качествами полупроводников является мощная зависимость их удельного электронного сопротивления от концентрации примесей. Практически у всех полупроводников удельное Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат сопротивление также зависит от температуры и других наружных энергетических воздействий (свет, электронное и магнитное поле, ионизирующее излучение и т. д.).

На базе полупроводниковых материалов сотворено много различных полупроводниковых устройств. Характеристики, характеристики и свойства этих устройств в значимой степени определяются качествами и параметрами начального полупроводникового материала. Принцип деяния большинства полупроводниковых устройств Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат (выпрямительные диоды, стабилитроны, варикапы, биполярные транзисторы, тиристоры и т. д.) основан на использовании параметров выпрямляющего перехода, в качестве которого обычно служит электронно-дырочный переход. Потому такие приборы будут работоспособны только при температуре, соответственной примесной электропроводности. Возникновение своей электропроводности при высочайшей температуре нарушает нормальную работу прибора. Наибольшая допустимая температура полупроводникового прибора Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат, сначала, определяется шириной нелегальной зоны начального полупроводникового материала. Таким макаром, внедрение материала с большой шириной нелегальной зоны позволит прирастить наивысшую допустимую температуру прибора. Не считая того, приборы на базе широкозонного полупроводникового материала будут способны работать с большей допустимой удельной мощностью рассеяния, т. е. При обычных критериях работы могут быть Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат уменьшены габариты прибора либо габариты теплоотводящих радиаторов.

В текущее время главным материалом полупроводниковой электроники является кремний. На разработку технологии производства незапятнанного кремния и полупроводниковых устройств на его базе затрачено много сил и средств. Потому в последнее время мала возможность подмены кремния на другой полупроводниковый материал. Для таковой Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат подмены нужны значительные достоинства в свойствах и свойствах устройств, также в экономичности производства этих устройств. Может быть, такие достоинства сумеют обеспечить некие соединения частей третьей и пятой групп таблицы Д. И. Менделеева. Посреди их есть материалы с большей подвижностью носителей заряда. Это, сначала, относится к арсениду галлия. Большая ширина нелегальной Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат зоны арсенида галлия обеспечит огромную наивысшую допустимую температуру полупроводникового прибора, а, как следует, допустимую мощность расселения. Большая подвижность носителей заряда должна обеспечить улучшение частотных параметров транзисторных и диодных структур полупроводниковых устройств (в том числе и интегральных микросхем).

Подвижность носителей заряда оказывает влияние на частотные характеристики выпрямительных диодов, потому Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат что эти характеристики большинства выпрямительных диодов определяются временем рассасывания не главных носителей в базисной области диодной структуры.

Одна и важных задач полупроводниковой электроники - это увеличение пробивного напряжения коллекторного перехода транзистора и тиристора, также пробивного напряжения выпрямляющего электронного переходя диодика. Для решения этой задачки нужно получить равномерное рассредотачивание плотности тока по всей площади Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат электронно-дырочного перехода, что понизит возможность появления термического пробоя. Потому особенное значение приобретает требование к однородности начального полупроводникового материала, потому что микронеоднородности и другие недостатки существенно понижают пробивное напряжение перехода. Естественно, что вместе с увеличением свойства начальных материалов нужно улучшать способы контроля их характеристик и параметров.

Развитие микроэлектроники, а Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат именно, и вообщем электрической техники должно сопровождаться увеличением надежности и понижением цены электрических схем и устройств. Необходимость увеличения надежности вызвана, во-1-х, усложнением аппаратуры, повышением числа частей установках. Для обеспечения работоспособности всей установки нужна высочайшая надежность каждого отдельного элемента установки. При всем этом не всегда можно использовать резервирование либо Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат дублирование по экономическим и техническим суждениям. Во-2-х, электрическая аппаратура стала обширно применяться при экстремальных наружных критериях в связи с развитием геофизических исследовательских работ, созданием ядерных энергетических устройств, увеличением технических характеристик авиационной техники и развитием астронавтики. Аппаратура должна сейчас работать при больших и низких температурах, при наличии значимых градиентов Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат температуры, при радиационном облучении, при наличие сильных электрических полей, при огромных статических и динамических механических нагрузках, при воздействии микробов и брутальных сред. При всем этом время от времени не может быть использовать особые средства защиты (термостаты, радиационные и электромагнитыне экраны, механическая демпфирование) из-за требования одновременного понижения массы, энергопотребления Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат и цены.

Естественный и понятный путь увеличения надежности - это увеличение общей культуры проектирования и производства устройств. Но необхзожим также глубочайший анализ кинетических закономерностей и устройств старения полупроводниковых и других материалов которые употребляются в полупроводниковых устройствах. Сначала, нужно изучить физико-химические процессы в полупроводниковых материалах при одновременном воздействии Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат высочайшей температуры и сильных электронных полей, электронную и хим коррозию, окисление, диффузию примесей, скопление деформаций, усталостные явления т. д.

Понижение цены изделий не только лишь микроэлектроники, да и всей полупроводниковой электроники в сильной степени находится в зависимости от процента выхода пригодных устройств, который оказывается время от времени очень Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат низким (в особенности для огромных интегральных микросхем) из-за недостающего свойства начального полупроводникового свойства начального полупроводникового материала и недостаточной однородности по кристаллу.

С возникновением полупроводниковых устройств появилась сразу необходимость в улучшении их частотных параметров, в повышении допустимой мощности рассеяния. Рабочие частоты современных кремниевых биполярных транзисторов СВЧ приближаются уже к теоретическому лимиту. Потому Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат, чтоб еще сделать лучше частотные характеристики, необходимо использовать другой материал (о чем уже было сказано ранее), также разрабатывать полупроводниковые приборы с другим принципом деяния.

Так, для генерации СВЧ электрических колебаний разрабатываются и выпускаются лавинно-пролетные диоды и генераторы Ганна, (генераторы Ганна, хотя в структуре этих устройств нет выпрямляющего Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат электронного перехода).

Принцип деяния лавинно-пролетных диодов основан на инерционности лавинного умножения носителей зарядов в электрическом переходе при лавинном пробое и на существование некого времени просвета возникающих в переходе носителей через этот переход. Потому к однородности и качеству начального полупроводникового материала лавинно-пролетных диодов предъявляются жесткие требования.

Выпускаемые индустрией лавинно Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат-пролетные диоды и генераторы Ганна рассчитаны на выходную СВЧ мощность в непрерывном режиме в несколько 10-ов милливатт. В импульсном режиме эта мощность может быть повышена на несколько порядков. Для роста выходной мощности необходимы лавинно-пролетные диоды и генераторы Ганна с большей площадью электронно-дырочного перехода и большей площадью узкой Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат пленки полупроводника. При всем этом они должны быть однородны не только лишь по толщине, да и по площади.

В качестве начальных материалов для фоточувствительных и фото преобразовательных полупроводниковых устройств - фоторезисторов, фотодиодов и фотоэлементов, целенаправлено использовать полупроводники с различной шириной нелегальной зоны, имеющие максимум спектральной свойства при разных Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат длинах волн. Особенный энтузиазм представляет полупроводниковые многокомпонентные твердые смеси, у каких ширина нелегальной зоны и максимум спектральной свойства меняются в широких границах зависимо от содержания отдельных компонент.

А именно, для конкретного преобразования энергии солнечного света в электронную энергию употребляют кремневые фотоэлементы - солнечные батареи, являющиеся основными источниками питания электрической Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат аппаратуры на галлактических кораблях и спутниках. Но для увеличения КПД фотоэлементов, созданных для преобразования энергии солнечного света, с учетом спектрального рассредотачивания энергии в солнечном диапазоне нужен полупроводниковый материал с несколько большей шириной нелегальной зоны, чем у кремния (к примеру, арсенид галлия).

Естественно, что к начальному полупроводниковому материалу каждого прибора Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат предъявляются требования, связанные с принципом деяния и критериями работы этого прибора. Так, солнечные батареи должны долгое время работать в критериях галлактической радиации. По этой причине нужным свойством начального полупроводникового материала таких устройств является его радиационная стойкость. Радиационная стойкость фото преобразователей на базе арсенида галлия более высочайшая, чем кремниевых преобразователей. Экспериментально Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат выявлена в пару раз большая радиационная стойкость к облучению электронами и протонами фотоэлементов на базе кремния с p-типом электропроводимости, чем на базе кремния с n-типом электропроводимости.

Коэффициент полезного деяния фотоэлемента, а именно, находится в зависимости от места появления новых носителей заряда: они могут появляться на относительно Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат большой глубине от электронно-дырочного перехода в базе, либо конкретно в переходе, либо в близи поверхности кристалла полупроводника.

При выборе начального материала для фотоэлемента нужно учесть конфигурации показателя поглощения света зависимо от длины волны.

При производстве фоторезисторов не требуется настолько высочайшей степени чистки полупроводниковых материалов и совершенства их структуры. В связи с Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат этим для производства фоторезисторов обычно употребляют селениды, сульфиды и другие соединения в бесформенном состоянии, что существенно понижает себестоимость устройств.

Обширное практическое применение получило свойство разных возбужденных систем отлично источать электрическую энергию при самопроизвольной либо принужденной рекомбинации. На базе этого характеристики сделаны излучающие полупроводниковые приборы - светодиоды и полупроводниковые лазеры Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат. В начальном материале таких устройств излучательная рекомбинация носителей зарядов должна преобладать над безызлучательной.

Полупроводниковый материал для лазеров обязан иметь структуру энергетических зон, обеспечивающую прямые излучательные переходы электронов меж энергетическими уровнями. Многообещающим является синтез и подбор полупроводниковых материалов с схожими параметрами кристаллической решетки, что дает возможность создавать гетеропереходы на Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат контактах 2-ух полупроводников с различной шириной нелегальной зоны. Внедрение гетеропереходов в инжекционных лазерах позволяет относительно просто получать инверсную населенность энергетических уровней в относительно узенькой области лазерной структуры.

Для производства термисторов используют разные полупроводниковые материалы, но наибольшее распространение получили оксиды металлов переходной группы Д. И. Менделеева [от титана (порядковый Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат номер 22) до меди (порядковый номер 29)].

Главные требования, предъявляемые к полупроводниковым материалам таких термисторов, определяются необходимостью обеспечить широкий спектр номинальных сопротивлений, разный температурный коэффициент сопротивления, малый разброс характеристик и т. д. Потому лучше иметь возможность изменять удельное сопротивление и температурный коэффициент удельного сопротивления начального материала в широких границах методом конфигурации Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат соотношения составляющих компонент. Больший энтузиазм представляют полупроводники, у каких маленькое удельное сопротивление смешивается с огромным температурным коэффициентом удельного сопротивления. Не считая того, для массового производства термисторов лучше иметь полупроводниковый материал с наименьшей чувствительностью характеристик к сторонним примесям и мельчайшим отклонениям от данных режимов термической обработки.

Многообещающими для термисторов являются Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат материалы со структурными фазовыми переходами, происходящими в определенном спектре температуры и сопровождающимися резким конфигурацией удельного сопротивления. Так, в оксидах ванадия с повышением температуры области фазовых перевоплощений наблюдается уменьшение удельного сопротивления на несколько порядков. Для производства варисторов сначала нужны материалы, владеющие хим стабильностью при больших температурах, потому что при работе Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат варистора практически вся мощность выделяется в малом объеме активных областей под точечными контактами меж отдельными кристаллами либо зернами полупроводника. Нелинейность вольт-амперных черт варисторов может быть значительно увеличено при увеличении температурного коэффициента сопротивления поверхностных слоев кристаллов, из которых состоит варистор.

Для того чтоб варистор обладал неплохими частотными качествами, нужно маленькое время релаксации Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат термических процессов в активных областях под точечными контактами, а означает, малая площадь точечных контактов, что может быть получено при большой твердости кристаллов полупроводника. Всем этим требованиям пока от части удовлетворяет карбид кремния, из которого и делают основную часть варисторов.

В ближайшее время налажено общее создание варисторов из Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат оксидных полупроводников, основой которых является оксид цинка. Принцип деяния таких варисторов имеет свои особенности, но требования к начальному материалу, вышеперечисленные, справедливы и для оксидных варисторов.

При разработке материалов для термоэлектрических устройств принципиальное значение имеет температурная зависимость эффективности и определяющих ее характеристик. С повышением температуры в области примесной электропроводимости Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат удельное сопротивление полупроводника вырастает в связи с уменьшением подвижности носителей зарядов из-за роста термического рассеяния кристаллической решеткой. По этой причине миниатюризируется эффективность материала. Таким макаром, в материалах для термоэлементов должно быть по способности более слабенькое падение подвижности носителей зарядов при средних и больших температурах.

Главным требованием к начальному Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат материалу преобразователей ЭДС Холла является высочайшая подвижность носителей заряда, потому что при всем этом ЭДС Холла соизмерима с выходным напряжением. Но выходное напряжение должно быть довольно огромным, чтоб нужный сигнал имел нужное значение. Наибольшее допустимое входное напряжение ограничивается наибольшей допустимой мощностью. Таким макаром, при большой подвижности носителей заряда материал обязан иметь Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат выходное удельное сопротивление. К примеру, преобразователь ЭДС Холла из антимонида индия имеет наименьшую наивысшую ЭДС Холла, чем преобразователь из германия, у которого подвижность электронов практически в 20 раз меньше.

ЭДС Холла обычно пропорциональна толщине кристаллов полупроводника. Потому начальный материал должен обеспечивать создание преобразователей ЭДС Холла, имеющих малую толщину.

Подобные Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат требования предъявляются к начальным материалам для магниточувствителных полупроводниковых устройств - полупроводниковых магниторезисторов.

Для тензочувствительных полупроводниковых устройств - тензорезисторов и тензодиодов необходимы полупроводниковые материалы характеризующиеся много долинными энергетическими зонами с может быть большей анизотропией действенных масс либо подвижностей носителей заряда по разным кристаллографическим осям. Потому что структура и характеристики зоны проводимости Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат и валентной зоны 1-го и такого же полупроводника могут значительно отличаться, то нрав и значение тензочувствительности в полупроводнике с n- и p-типом электропроводимости могут быть различны. Потому малая тензочувствительность в n-полупроводнике еще не значит, что она не может быть большой в p-полупроводнике такого же самого материала Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат.

Не считая большой тензочувствительности, материал для тензочувствительных полупроводниковых устройств должен владеть хим инертностью, иметь высочайшее значение разрушающего механического напряжения, т. е. быть механически крепким, иметь огромную ширину нелегальной зоны, позволяющую делать тензоприборы с большой наибольшей допустимой температурой.

Главным материалом для производства полупроводниковых тензорезисторов в текущее время является кремний. Это разъясняется не только Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат лишь тем, что кремний лучше других полупроводников удовлетворяет перечисленным требованиям для производства тензорезисторов, да и тем, что характеристики кремния изучены более детально, налажена промышленная разработка получения однородных монокристаллов кремния с малым числом изъянов, что, в свою очередь, позволяет выбирать материал с подходящими параметрами и известной температурной Основные требования к полупроводниковым материалам - реферат зависимостью удельного сопротивления, также упрощает создание невыпрямляющих контактов.



osnovnie-trebovaniya-k-upakovke-ls.html
osnovnie-trebovaniya-k-urovnyu-podgotovki-uchashihsya-1-klassa.html
osnovnie-trebovaniya-k-urovnyu-podgotovki-uchashihsya.html