Қазіргі электроникада және оптоэлектроникада жартылай өткізгіш материалдар таптырмас рөл атқарады. Смартфондар мен автомобиль радарынан өнеркәсіптік деңгейдегі лазерлерге дейін жартылай өткізгіш құрылғылар барлық жерде. Барлық негізгі параметрлердің ішінде кедергі жартылай өткізгіш құрылғының өнімділігін түсіну және жобалау үшін ең негізгі көрсеткіштердің бірі болып табылады.
1. Меншікті кедергі дегеніміз не?
Меншікті кедергі – материалдың электр тогының ағынына қаншалықты қарсы тұратынын өлшейтін физикалық шама, әдетте Ом-сантиметрмен (Ω·см). Ол материал арқылы қозғалған кезде электрондардың бастан кешіретін ішкі «қарсылығын» көрсетеді. Металдар әдетте өте төмен меншікті кедергіге ие, оқшаулағыштар өте жоғары кедергіге ие, ал жартылай өткізгіштер олардың арасында бір жерге түседі - реттелетін кедергінің қосымша артықшылығы бар. Меншікті кедергі ρ=R*(L/A), мұндағы: R – электр кедергісі, A – материалдың көлденең қимасының ауданы, L – материалдың ұзындығы.
2. Жартылай өткізгіштердің меншікті кедергісіне әсер ететін факторлар
Металдардан айырмашылығы, жартылай өткізгіштердің меншікті кедергісі тұрақты емес. Оған бірнеше негізгі факторлар әсер етеді:
① Материал түрі: кремний (Si), галий арсениді (GaAs) және индий фосфиді (InP) сияқты әртүрлі жартылай өткізгіш материалдардың меншікті кедергі мәндері әртүрлі.
② Допинг: қоспаларды (мысалы, бор немесе фосфор) әртүрлі типтер мен концентрацияларда енгізу тасымалдаушы концентрациясын өзгертіп, кедергіге айтарлықтай әсер етеді.
③ Температура: Жартылай өткізгіштің кедергісі жоғары температураға тәуелді. Температура жоғарылағанда, тасымалдаушы концентрациясы жоғарылайды, әдетте кедергінің төмендеуіне әкеледі.
④ Кристалл құрылымы және ақаулары: кристалдық құрылымдағы кемшіліктер (мысалы, дислокациялар немесе ақаулар) тасымалдаушының қозғалғыштығына кедергі келтіруі және осылайша кедергіге әсер етуі мүмкін.
3. Меншікті кедергі құрылғының өнімділігіне қалай әсер етеді
Практикалық қолданбаларда кедергі қуат тұтынуға, жауап беру жылдамдығына және жұмыс тұрақтылығына тікелей әсер етеді. Мысалы:
Лазерлік диодтарда шамадан тыс жоғары кедергі айтарлықтай қыздыруға әкеледі, бұл жарық шығысының тиімділігіне және құрылғының қызмет ету мерзіміне әсер етеді.
РЖ құрылғыларында мұқият реттелетін кедергі оңтайлы кедергіні сәйкестендіруге және сигнал беруді жақсартуға мүмкіндік береді.
Фотодетекторларда төмен қараңғы ток өнімділігіне қол жеткізу үшін жоғары кедергісі бар субстраттар жиі қажет.
Сондықтан жартылай өткізгіш құрылғыларды жасауда нақты дизайн және кедергіні басқару өте маңызды.
4. Өнеркәсіптік меншікті кедергілердің типтік диапазондары (анықтамалық мәндер)
Материал түрі Меншікті кедергі (Ω·см)
Меншікті кремний (Si) ~2,3 × 10⁵
Қоспаланған кремний (n-түрі/p-типі) 10⁻³ ~ 10²
Галий арсениді (GaAs) 10⁶ (жартылай оқшаулағыш) ~ 10⁻³
Индий фосфиді (InP) 10⁴ ~ 10⁻²
5. Қорытынды
Меншіктілік жай ғана материалдық параметр емес, ол жартылай өткізгіш құрылғылардың өнімділігі мен сенімділігіне тікелей әсер ететін негізгі фактор болып табылады. Lumispot-та біз құрылғыларымызды қолданбалардың кең ауқымында жоғары тиімділік пен тұрақты жұмысты қамтамасыз ету үшін материалды таңдау, нақты қоспалау әдістері және нақтыланған процесті басқару арқылы кедергіні оңтайландырамыз.
6. Біз туралы
Lumispot өнімділігі жоғары жартылай өткізгіш лазерлер мен оптоэлектронды құрылғыларды әзірлеуге және өндіруге маманданған. Біз кедергі сияқты материалдық параметрлердің өнімнің өнімділігінде маңызды рөл атқаратынын түсінеміз. Меншікті кедергіні басқару, теңшелген жартылай өткізгіш материалдар және қолданба қажеттіліктеріңізге бейімделген лазерлік дизайн шешімдері туралы қосымша ақпарат алу үшін бізге хабарласыңыз.
Жіберу уақыты: 09 маусым 2025 ж