物理百科知识-n型半导体讲解
来源:学大教育 时间:2016-09-06 15:38:04
物理学习的一些知识关系到我们的生活,学好物理知识不仅仅是为了提高分数了,也是为了增长我们的知识面。下面学大教育网为大家带来物理百科知识-n型半导体讲解,希望能够丰富大家的知识面。
N型半导体
如果掺入的杂质是周期表第V族中的某种元素──施主杂质,例如砷或锑,这些元素的价电子带都有五个电子,然而,杂质元素价电子的最大能级大于锗(或硅)的最大能级,因此电子很容易从这个能级进入第Ⅳ族元素的传导带。这些材料就变成了半导体。因为传导性是由于有多余的负离子引起的,所以称为“N”型。也有些材料的传导性是由于材料中有多余的正离子,但主要还是由于有大量的电子引起的,因而(在N型材料中)电子被称为“多数载流子”。
N型半导体的应用
(1)用于LED
LED在20世纪60年代诞生后就被认定是荧光灯管、灯泡等照明设备的终结者,甚至有人认为LED将会开创一个新的照明时代,最终出现在所有需要照明的场合。LED的工作原理和我们常见的白炽灯、荧光灯完全不同,LED从本质上来说是一种半导体器件。
LED的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体的交界面就会出现一个具有特殊导电性能的薄层,也就是常说的PN结(PN Junction Transistors)。PN结可以对P型半导体和N型半导体中多数载流子的扩散运动产生阻力,当对PN结施加正向电压时,电流从LED的阳极流向阴极,而在PN结中少数载流子与多数载流子进行复合,多余的能量就会转变成光而释放出来。LED正是根据这样的原理实现电光的转换。根据半导体材料物理性能的不同,LED可发出从紫外到红外不同波段、不同颜色的光线。
如果在硅或锗等半导体材料中加入微量的磷、锑、砷等五价元素,就变成以电子导电为主的半导体,即N型半导体。在N型半导体中,电子(带负电)叫多数载流子;空穴(带正电)叫少数载流子。
(2)在半导体热电偶中的应用
热电制冷是热电效应主要是珀尔帖效应在制冷技术方面的应用。实用的热电制冷装置是由热电效应比较显著、热电制冷效率比较高的半导体热电偶构成的。
半导体热电偶由N型半导体和P型半导体组成。N 型材料有多余的电子,有负温差电势。P 型材料电子不足,有正温差电势;当电子从P 型穿过结点至N 型时,结点的温度降低,其能量必然增加,而且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反,当电子从N型流至P型材料时,结点的温度就会升高。
直接接触的热电偶电路在实际应用中不可用,所以用下图的连接方法来代替,实验证明,在温差电路中引入第三种材料(铜连接片和导线)不会改变电路的特性。
这样,半导体组件可以用各种不同的连接方法来满足使用者的要求。把一个P 型半导体组件和一个N 型半导体组件联结成一对热电偶,接上直流电源后,在接头处就会产生温差和热量的转移。
在上面的接头处,电流方向是从N至P,温度下降并且吸热,这就是冷端;而在下面的一个接头处,电流方向是从P至N,温度上升并且放热,因此是热端。
按图中把若干对半导体热电偶对在电路上串联起来,而在传热方面则是并联的,这就构成了一个常见的制冷热电堆。按图示接上直流电源后,这个热电堆的上面是冷端,下面是热端。借助铝散热器等各种散热手段,使热电堆的热端不断散热并且保持一定的温度,把热电堆的冷端放到工作环境中去吸热降温,这就是热电制冷器的工作原理。
以上就是学大教育网为大家带来的物理百科知识-n型半导体讲解,希望这些知识能够对大家学习物理有所帮助,更多的物理百科内容请大家关注学大教育网。
热门资讯
-
初中生心里都希望有一个什么样的家长
2018-11-11 -
初中家长为孩子一定要做好的四件事
2018-11-07 -
★2018年武汉大学自主选拔笔试答卷参考
2018-11-06 -
★2018年武汉理工大学自主选拔笔试答卷参考
2018-11-06 -
★2018年华中农业大学自主选拔笔试答卷参考
2018-11-06 -
2019年湖北高考报名3大新规,下月14日起开始报名
2018-11-02 -
2019年湖北高考报名新规早知道
2018-10-31 -
关于做好2019年湖北普通高考报名工作的通知
2018-10-28 -
2019年湖北普通高等学校招生统一考试报名须知这
2018-10-28
热门问题
-
青岛高二学生去学大教育补习怎么样?
2021-09-03 -
秦皇岛高二学生英语差如何能进步?
2021-09-03 -
乌海初三化学成绩差有必要补习吗?
2021-08-13 -
兰州初中生报假期班有什么效果?
2021-06-25 -
深圳学大教育辅导班的费用贵吗?
2021-06-25 -
太原高中生从几个方面选择托管班?
2021-06-18 -
中小学辅导机构哪家比较好?
2021-06-18 -
小升初数学学习技巧有哪些?
2021-06-04