השתלות חשמל ב Semiconductors: שיטות ומקרה מחקרים
מוליכות חשמלית במוליכים למחצה היא נכס מפתח הקובע את שימושיותם במכשירים אלקטרוניים.קביעת חישובים של עזרה מוליכות בעיצוב חומרים עם תכונות חשמל הרצויות.כמה שיטות משמשים כדי להעריך מוליכות, כל אחד מתאים לסוגים שונים של חומרים ותנאים.
שיטות לחשיבה חשמלית
הגישה הנפוצה ביותר כוללת את מודל דאוד, אשר רואה נושאת המטען חלקיקים חופשיים מושפעת על ידי פיזור. שיטה זו מספקת הבנה בסיסית של מוליכות המבוססת על ריכוז נושא וניידות. טכניקות מתקדמות יותר כוללות את משוואה התחבורה הבולשצמן, אשר מהווה פיזור מנגנונים שונים וחלוקות אנרגיה.
חישובים ראשוניים, כגון תיאוריית פונקציונליות צפיפות (DFT), מועסקים גם כדי לחזות תכונות אלקטרוניות ממבני אטומים.שיטות אלה אינטנסיביות חישובית אך מציעות תובנות מפורטות להתנהגות החומרית ברמת הקוונטים.
מחקרים ב Semiconductor Conductivity
בסיליקון, מוליכות משתנה באופן משמעותי עם רמות מינון. N-type doping מציג אלקטרונים נוספים, עלייה מוליכות, בעוד p-type doping יוצר חורים, גם שיפור זרימת החשמל. Calculations באמצעות משוואה התחבורה בולצמן חזו בהצלחה את הריאציות האלה.
גליום ארסנגיד (GaAs) מציג ניידות אלקטרון גבוהה יותר בהשוואה לסיליקון.שיטות ראשונות שימשו לנתח את מבנה הלהקה שלה, מה שמוביל לתחזיות התנהגותיות מדויקות יותר בתנאי טמפרטורה שונים.
טכניקת קלוריות
- מודל דאוד
- משוואה תחבורה בולצמן
- תורת תפקוד הכחשה (DFT)