1. Doping:
Doping är processen att avsiktligt införa föroreningar i ett halvledarmaterial för att ändra dess elektriska egenskaper. Genom att lägga till specifika dopningsatomer kan halvledaren omvandlas till antingen en halvledare av n-typ (som fungerar mer som en ledare) eller en halvledare av p-typ (som beter sig mer som en isolator).
- Halvledare av N-typ :Genom att introducera atomer med en extra valenselektron, såsom fosfor (P) eller arsenik (As), i halvledaren skapas en halvledare av n-typ. Dessa extra elektroner kan röra sig fritt i materialet, vilket ökar dess ledningsförmåga.
- P-typ halvledare :Lägga till atomer med en valenselektron mindre, såsom bor (B) eller gallium (Ga), skapar en halvledare av p-typ. De saknade elektronerna lämnar efter sig "hål" som kan röra sig, vilket möjliggör flödet av elektrisk ström.
2. Temperatur:
Temperaturen hos en halvledare påverkar också dess konduktivitet. När temperaturen ökar får halvledarens atomer mer energi och börjar vibrera kraftigare. Denna ökade termiska energi gör att fler elektroner kan bryta sig loss från sina moderatomer och delta i ledning, vilket gör att halvledaren beter sig mer som en ledare.
3. Elektriskt fält:
Att applicera ett starkt elektriskt fält över en halvledare kan inducera ett fenomen som kallas "fältemission". Detta inträffar när det elektriska fältet ger tillräckligt med energi för att elektroner ska övervinna potentialbarriären och röra sig fritt, vilket förbättrar halvledarens ledningsförmåga.
4. Ljus:
Vissa halvledare uppvisar ljuskänslighet, vilket innebär att deras elektriska egenskaper förändras när de utsätts för ljus. Detta beteende används i optoelektroniska enheter som fotodioder och solceller. När ljus med tillräcklig energi träffar halvledaren kan den generera elektron-hålpar, vilket ökar materialets konduktivitet.
5. Tryck:
Att applicera tryck på en halvledare kan ändra dess bandgapenergi, vilket påverkar dess konduktivitet. Vissa halvledare kan bli mer ledande under högt tryck, medan andra kan förvandlas till isolatorer.
Att förstå och kontrollera dessa faktorer gör det möjligt för ingenjörer och forskare att skräddarsy egenskaperna hos halvledare för specifika applikationer och enheter.
