Klasifikácia a výkon polovodičov

(1) Prvkové polovodiče. Prvkové polovodiče označujú polovodiče zložené z jedného prvku, medzi ktorými sa relatívne skoro študoval kremík a selén. Je to pevný materiál s polovodičovými vlastnosťami zložený z rovnakých prvkov a je ľahko ovplyvnený stopovými nečistotami a vonkajšími podmienkami. V súčasnosti majú dobrý výkon a sú široko používané iba kremík a germánium. Selén sa používa v oblasti elektronického osvetlenia a optoelektroniky. Kremík je široko používaný v polovodičovom priemysle, ktorý je ovplyvnený najmä oxidom kremičitým. Môže vytvoriť masku pri výrobe zariadení, zlepšiť stabilitu polovodičových zariadení a uľahčiť automatizovanú priemyselnú výrobu.
(2) Anorganické kompozitné polovodiče. Anorganické kompozity pozostávajú hlavne z polovodičových materiálov zložených z jedného prvku. Samozrejmosťou sú aj polovodičové materiály zložené z viacerých prvkov. Hlavné vlastnosti polovodičov sú skupiny I a skupiny V, VI a VII; skupina II a skupiny IV, V, VI a VII; III kombinované zlúčeniny skupiny V a skupiny VI; skupina IV a skupina IV a VI; skupina V a skupina VI; Skupina VI a skupina VI. Avšak, ovplyvnené charakteristikami prvkov a spôsobom ich výroby, nie všetky zlúčeniny môžu byť kvalifikované ako polovodičové materiály. požiadavky. Tento polovodič sa používa hlavne vo vysokorýchlostných zariadeniach. Rýchlosť tranzistorov vyrobených z InP je vyššia ako rýchlosť iných materiálov. Používa sa najmä v optoelektronických integrovaných obvodoch a zariadeniach odolných voči jadrovému žiareniu. Pre materiály s vysokou vodivosťou sa používajú hlavne v LED diódach a iných aspektoch.
(3) Organické kompozitné polovodiče. Organické zlúčeniny označujú zlúčeniny obsahujúce vo svojich molekulách uhlíkové väzby. Vertikálnym superponovaním organických zlúčenín a uhlíkových väzieb môžu vytvoriť vodivý pás. Pridaním chemikálií môžu vstúpiť do energetického pásma, takže môže dôjsť k vodivosti, čím sa vytvárajú polovodiče organických zlúčenín. V porovnaní s predchádzajúcimi polovodičmi má tento polovodič vlastnosti nízkej ceny, dobrej rozpustnosti a ľahkého spracovania materiálu. Vodivé vlastnosti môžu byť kontrolované riadením molekúl. Má širokú škálu aplikácií a používa sa hlavne v organických filmoch, organickom osvetlení atď.
(4) Amorfný polovodič. Nazýva sa tiež amorfný polovodič alebo sklenený polovodič a je to druh polovodičového materiálu. Amorfné polovodiče, podobne ako iné amorfné materiály, majú štruktúru s krátkym dosahom a s poruchami s dlhým dosahom. Vytvára najmä amorfný kremík zmenou vzájomnej polohy atómov a zmenou pôvodného periodického usporiadania. Hlavný rozdiel medzi kryštalickým a amorfným stavom je v tom, či má atómové usporiadanie dlhý rad. Je ťažké kontrolovať vlastnosti amorfných polovodičov. S vynálezom technológie sa začali používať amorfné polovodiče. Tento výrobný proces je jednoduchý a používa sa najmä v strojárstve. Má dobrý účinok na absorpciu svetla a používa sa hlavne v solárnych článkoch a displejoch z tekutých kryštálov.
(5) Vlastné polovodiče: Polovodiče, ktoré neobsahujú nečistoty a nemajú chyby mriežky, sa nazývajú vlastné polovodiče. Pri extrémne nízkych teplotách je valenčné pásmo polovodiča plné pásmo. Po tepelnej excitácii niektoré elektróny vo valenčnom pásme prekročia zakázané pásmo a vstúpia do prázdneho pásma s vyššou energiou. Prázdny pás sa stane vodivým pásom potom, čo sú elektróny prítomné vo valenčnom pásme. Neprítomnosť elektrónu vytvára kladne nabité prázdne miesto nazývané diera. Vedenie dierou nie je skutočný pohyb, ale ekvivalent. Keď elektróny vedú elektrinu, diery s rovnakým nábojom sa budú pohybovať v opačnom smere. Vytvárajú smerový pohyb pôsobením vonkajšieho elektrického poľa za vzniku makroskopických prúdov, ktoré sa nazývajú elektrónové vedenie a dierové vedenie. Táto zmiešaná vodivosť spôsobená generovaním párov elektrón-diera sa nazýva vnútorná vodivosť. Elektróny vo vodivom pásme padajú do dier a páry elektrón-diera miznú, čo sa nazýva rekombinácia. Energia uvoľnená počas rekombinácie sa stáva elektromagnetickým žiarením (luminiscencia) alebo tepelnou vibračnou energiou kryštálovej mriežky (ohrievanie). Pri určitej teplote dochádza k vytváraniu a rekombinácii párov elektrón-diera súčasne a dochádza k dynamickej rovnováhe. V tomto čase má polovodič určitú hustotu nosiča a tým aj určitý odpor. So zvyšujúcou sa teplotou sa vytvára viac párov elektrón-diera, zvyšuje sa hustota nosiča a znižuje sa odpor. Čisté polovodiče bez mriežkových defektov majú veľký odpor a majú málo praktických aplikácií.