فرمت فایل : word (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد صفحات 5 صفحه
معرفی و مقدمه :
مواد نیمرسانای جامد مانند زرمانیوم و سیلیسیوم را میتوان به جای سوسوزن ها برای آشکارسازی تابش به کاربرد . این دو عنصر به صورت بلور جامد هستند که در آن ها اتم های 4 ظرفیتی 4 پیوند کووالان با اتم های مجاور تشکیل می دهند در نتیجه تمام الکترون ها ی ظرفیت در پیوندهای کووالان شرکت دارند و ساختار نواری شامل یک نوار ظرفیت پر و یک نوار رسانش خالی است ( تفاوت میان یک جسم عایق ویک نیم رسانا در اندازه گاف انرزی است که در عایق در حدود5ev و در نیم رسانا در حدود 1ev است) در دمای اتاق تعداد اندکی از الکترون ها در اثر برانگیختگی از گاف عبور میکنند و نوار رسانش می روند و از خود جای خالی به نام حفره در نوار ظرفیت بر جای می گذارند . با بر پا شدن این جای خالی توسط الکترون اتم مجاور حفره در بلور مهاجرت می کند (توجه:اتم ها با بار مثبت حرکت نمی کنند) برای کنترل رسانش الکتریکی در نیم رسانا ها مقادیر کمی از مواد نا خالصی به نام آلاینده به آن ها اضافه می شوند . در فرایند آلاییدن اتم های 3یا 5 ظرفیتی مانند آرسنیک 4الکترون در پیوند کووالانی با سیلیسیوم و زرمانیوم شرکت می کنند . پنجمین الکترون به آسانی در شبکه حرکت می کند و درست در زیر نوار رسانش مجموعه ای از حالت های پخشنده ی گسسته از هم را تشکیل می دهد. به علت وجود حاملین بار منفی این نوع ماده را نیم رسانای نوع n می نامند. از طرفی دیگر اگر از اتم ها ی 3 ظرفیتی استفاده کنیم تلاش در جهت تشکیل پیوندهای کووالانی با 4 اتم بلور منجر به تولید حفره های اضافی در بلور می شود . این عمل باعث تشکیل حالت های پذیرنده در بالای نوار ظرفیت می شود و ماده ی حاصل را نیم رسانا ی نوع p می نامند زیرا حاملین بار حفره های بار مثبت اند .(توجه: نوع p نوع n به علامت بار حاملین اولیه ی جریان الکتریکی مربوط می شوند و خود مواد از نظر الکتریکی خنثی هستند.) با تماس این دو نوع ماده با یکدیگر الکترون ها از طریق پخش در پیوند گاه از ماده نوع n به ماده p نفوذ می کنند و در مجاورت پیوندگاه با حفره ها ترکیب می شوند بدین ترتیب حاملین بار خنثی می شوند و ناحیه ای به نام ناحیه تهی به وجود می آید
تحقیق درباره آشنایی با مواد نیمرسانای جامد و کاربرد آن