Ugrás a tartalomhoz

полупроводник

A Wikiszótárból, a nyitott szótárból
eset e.sz. t.sz.
alanyeset полупроводни́к полупроводники́
birtokos полупроводника́ полупроводнико́в
részes полупроводнику́ полупроводника́м
tárgyeset полупроводни́к полупроводники́
eszközh. полупроводнико́м полупроводника́ми
elöljárós полупроводнике́ полупроводника́х

Kiejtés

  • IPA: [pəɫʊprəvədʲnʲɪk]

Főnév

полупроводник (poluprovodnikhn

  1. (fizika) félvezető

Полупроводник: основы, свойства и применение

Что такое полупроводник?

Полупроводник — это материал, который обладает промежуточной проводимостью между металлами (хорошими проводниками) и диэлектриками (изоляторами). В нормальном состоянии он плохо проводит электричество, но при определенных условиях его проводимость можно изменять. Это ключевое свойство, которое сделало полупроводники основой современной электроники.

Примеры полупроводников: - Кремний (Si) — основной материал для микросхем. - Германий (Ge) — использовался в ранних транзисторах. - Арсенид галлия (GaAs) — применяется в высокочастотной электронике. - Карборунд (SiC) и нитрид галлия (GaN) — перспективны в мощной электронике.



Свойства полупроводников

  1. Зонная структура
    В полупроводниках есть валентная зона (где находятся электроны) и зона проводимости (где электроны могут свободно перемещаться). Между ними — запрещенная зона. При достаточной энергии (например, от тепла или света) электроны могут перескочить в зону проводимости и увеличить электропроводность.
  2. Температурная зависимость
    В отличие от металлов, проводимость полупроводников растет при повышении температуры.
  3. Примесная проводимость
    Добавление примесей (например, фосфора или бора в кремний) позволяет целенаправленно менять свойства материала. Это называется легирование:
    • n-тип (электронная проводимость) — избыточные электроны.
    • p-тип (дырочная проводимость) — недостаток электронов.
  4. Эффект фотоэлектричества
    Полупроводники могут поглощать свет и превращать его в электрический ток. Это основа работы солнечных батарей.



Применение полупроводников

Полупроводники используются во всей современной электронике. Без них не существовали бы компьютеры, смартфоны и даже автомобили.

1. Транзисторы

Транзисторы — ключевые элементы процессоров и микросхем. Они работают как электронные переключатели и усиливают сигналы.

2. Микросхемы (чипы)

Процессоры (CPU, GPU), оперативная память (RAM), контроллеры — все это полупроводниковые устройства.

3. Диоды и светодиоды

  • Обычные диоды пропускают ток в одном направлении.
  • Светодиоды (LED) излучают свет при прохождении тока.

4. Солнечные батареи

Фотоэлементы на основе кремния превращают солнечную энергию в электричество.

5. Датчики и лазеры

Полупроводниковые технологии используются в сенсорах, лазерах, инфракрасных камерах.



Будущее полупроводников

Современные технологии стремятся к уменьшению размеров транзисторов. Уже есть 3-нм и 2-нм чипы, а ученые работают над квантовыми и молекулярными транзисторами.

Также перспективны новые материалы: - Графен — обещает революцию в электронике. - Карбид кремния (SiC) — уже используется в электромобилях. - Нитрид галлия (GaN) — применяется в мощной электронике.

Полупроводники — основа цифровой эры, и их развитие будет определять технологии будущего! 🚀