والمواد الشبه الموصلية أساسية في الأجهزة الإلكترونية نظراً لخصائصها الكهربائية الفريدة، ويشمل فهم هذه الممتلكات عمليات حساب تؤثر على تصميم العناصر شبه الموصلية وتشغيلها، وتستكشف هذه المادة الخصائص الكهربائية الرئيسية وآثارها على تصميم الأجهزة.

السلوكيات الكهربائية والتركيز على الناقل

وتتوقف القدرة على التصرف في الكهرباء في شبه الموصلات على عدد الناقلات التي تحمل رسوما، والتي تشمل الإلكترونيات والثقوب، ويمكن حساب السلوك ((السيما) باستخدام الصيغة التالية:

(الشكل = q (n mu n + p mu p))

(ف) إذا كانت الشحنة الأولية (ن) و(ع) هي تركيزات الإلكترونيات والثقوب، (م) و(م) (م) هي خدعتها، فالحسابات الدقيقة لهذه البارامترات حيوية لتصميم شبه موصلة لها خصائص كهربائية مرغوبة.

الموصلات الوسيطة وشبه المزودة

الموصلات الاصطناعية لها تركيزات متساوية من الإلكترونيات والثقوب، تحددها خصائص المواد ودرجاتها،

ويمكن حساب تركيز الناقل في شبه الموصلات المدوَّنة باستخدام ما يلي:

(بالإضافة إلى المقياس N D) (للنوع غير المطابق) أو (بمقياس N A) (للنوع)

الآثار المترتبة على التصميم

وتؤثر حسابات الممتلكات الكهربائية في تصميم أجهزة شبه موصلة مثل أجهزة الاستديو والترجمة، كما أن مستويات التدوير السليمة تكفل السلوك المرغوب وخصائص التحويل، وبالإضافة إلى ذلك، يساعد فهم التنقل وعمر الناقل على تحقيق الأداء الأمثل للأجهزة.

  • تكييف تركيزات التكسير الخاصة بسلوك محدد
  • تحقيق الحد الأمثل من التنقل من أجل التبديل السريع
  • درجة حرارة التحكم للحفاظ على الاستقرار
  • تصميم لتيار الحد الأدنى من التسرب