固有のシリコン

固有のシリコン不純物がない純粋なシリコンを指します。主に、導電性と安定性のために、電子デバイスで断熱層または特定の機能層を製造するために使用されます。室温では、固有のシリコンは抵抗率が高くなりますが、高温、高不純物濃度、または光の存在下では、半導体のように動作します。この動作は、導電性電子と穴の生成に起因します。

固有のシリコンは、統合された回路、太陽電池、LED、およびその他の用途で広く使用されている基本的な材料です。その外側の電子構造は、さまざまな要素の構造と類似しており、ドーピングプロセス中に化学的に反応し、合金または不純物エネルギーレベルの形成につながります。この反応性により、内因性シリコンに異なる元素を追加し、化学反応を促進することにより、電気を導入しない材料の作成が可能になります。

チップ製造では、ドーピングを使用して、固有のシリコンの導電性特性を変更して、特定のデバイス機能を満たします。ドーピングにより、固有のシリコンはN型またはP型半導体のいずれかに変換できます。 Nタイプの半導体は、大多数のキャリアとして電子を持つことで特徴付けられ、P型半導体には多数派のキャリアとして穴があります。これら2つのタイプの半導体間の導電率の違いは、ドープされた材料によって決定されるさまざまな濃度の電子と穴から生じます。

p型およびn型半導体が接続されると、PN接合が形成され、電子と穴の分離と移動が可能になります。この相互作用は、電子デバイスの機能を切り替えて増幅するための基本です。 n型半導体がp型半導体と接触すると、n領域からの自由電子がp領域に拡散し、穴を埋め、pからnまで伸びる内蔵電界を作成します。この電界は、さらなる電子拡散を阻害します。

前方バイアス電圧が適用されると、電流はPサイドからN側に流れます。逆に、逆バイアスがかかると、電流の流れはほぼ完全にブロックされます。この原理は、ダイオードの機能の根底にあります。

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