Қазіргі заманғы электроника мен оптоэлектроникада жартылай өткізгіш материалдар алмастырылмайтын рөл атқарады. Смартфондар мен автомобиль радарларынан бастап өнеркәсіптік деңгейдегі лазерлерге дейін жартылай өткізгіш құрылғылар барлық жерде бар. Барлық негізгі параметрлердің ішінде кедергі жартылай өткізгіш құрылғылардың жұмысын түсіну және жобалау үшін ең негізгі көрсеткіштердің бірі болып табылады.
1. Резистивтілік дегеніміз не?
Кедергі - материалдың электр тогының ағынына қаншалықты қарсы тұратынын өлшейтін физикалық шама, әдетте ом-сантиметрмен (Ω·см) өрнектеледі. Ол электрондардың материал арқылы қозғалған кезде сезінетін ішкі «кедергісін» көрсетеді. Металдардың әдеттегідей өте төмен кедергісі бар, изоляторлардың кедергісі өте жоғары, ал жартылай өткізгіштер аралықта орналасады - реттелетін кедергінің қосымша артықшылығымен. Кедергі ρ=R*(L/A), мұндағы: R - электр кедергісі, A - материалдың көлденең қимасының ауданы, L - материалдың ұзындығы.
2. Жартылай өткізгіштердің кедергісіне әсер ететін факторлар
Металлдардан айырмашылығы, жартылай өткізгіштердің меншікті кедергісі тұрақты емес. Оған бірнеше негізгі факторлар әсер етеді:
1 Материал түрі: Кремний (Si), галлий арсениді (GaAs) және индий фосфиді (InP) сияқты әртүрлі жартылай өткізгіш материалдардың өзіндік кедергі мәндері әртүрлі.
2 Қоспалау: Әртүрлі типтегі және концентрациядағы қоспаларды (мысалы, бор немесе фосфор) енгізу тасымалдаушы концентрациясын өзгертеді, бұл кедергіге айтарлықтай әсер етеді.
③ Температура: Жартылай өткізгіштердің кедергісі температураға өте тәуелді. Температура жоғарылаған сайын тасымалдаушылардың концентрациясы артады, бұл әдетте кедергінің төмендеуіне әкеледі.
④ Кристалдық құрылым және ақаулар: Кристалдық құрылымдағы кемшіліктер, мысалы, дислокациялар немесе ақаулар, тасымалдаушылардың қозғалғыштығына кедергі келтіруі және осылайша кедергіге әсер етуі мүмкін.
3. Кедергі құрылғының жұмысына қалай әсер етеді
Практикалық қолданыстарда кедергі қуат тұтынуына, жауап беру жылдамдығына және жұмыс тұрақтылығына тікелей әсер етеді. Мысалы:
Лазерлік диодтарда шамадан тыс жоғары кедергі айтарлықтай қыздыруға әкеледі, бұл жарық шығару тиімділігіне және құрылғының қызмет ету мерзіміне әсер етеді.
РФ құрылғыларында мұқият реттелген кедергі оңтайлы импеданс сәйкестігін және сигнал беруді жақсартуды қамтамасыз етеді.
Фотодетекторларда жоғары кедергілі негіздер көбінесе төмен қараңғы ток өнімділігіне қол жеткізу үшін өте маңызды.
Сондықтан, жартылай өткізгіш құрылғыларды жобалауда кедергіні дәл жобалау және басқару өте маңызды.
4. Өнеркәсіптік кедергінің типтік диапазондары (анықтамалық мәндер)
Материал түрінің кедергісі (Ω·см)
Ішкі кремний (Si) ~2.3 × 10⁵
Легирленген кремний (n-типті/p-типті) 10⁻³ ~ 10²
Галлий арсениді (GaAs) 10⁶ (жартылай оқшаулағыш) ~ 10⁻³
Индий фосфиді (InP) 10⁴ ~ 10⁻²
5. Қорытынды
Кедергі тек материалдық параметр ғана емес, ол жартылай өткізгіш құрылғылардың өнімділігі мен сенімділігіне тікелей әсер ететін негізгі фактор. Lumispot компаниясында біз құрылғыларымыздың кең ауқымды қолданбаларда жоғары тиімділік пен тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін материалдарды таңдау, дәл легирлеу әдістері және жетілдірілген процесті басқару арқылы кедергіні оңтайландырамыз.
6. Біз туралы
Lumispot жоғары өнімді жартылай өткізгіш лазерлер мен оптоэлектрондық құрылғыларды әзірлеу және өндіруге маманданған. Біз кедергі сияқты материалдық параметрлердің өнімнің өнімділігінде маңызды рөл атқаратынын түсінеміз. Кедергілерді басқару, жартылай өткізгіш материалдардың жекешелендірілген түрлері және қолданбалы қажеттіліктеріңізге бейімделген лазерлік дизайн шешімдері туралы көбірек білу үшін бізбен хабарласыңыз.
Жарияланған уақыты: 09.06.2025