Chất bán dẫn là gì?

Chất bán dẫn là chất có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Tính bán dẫn có thể thay đổi khi có tạp chất, những tạp chất khác nhau có thể tạo tính bán dẫn khác nhau.

Tìm kiếm khái niệm hóa học

Hãy nhập vào khái niệm bất kỳ để bắt đầu tìm kiếm

1. Khái niệm

Chất bán dẫn là chất có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Tính bán dẫn có thể thay đổi khi có tạp chất, những tạp chất khác nhau có thể tạo tính bán dẫn khác nhau. Trường hợp hai chất bán dẫn khác nhau được gắn với nhau, nó tạo ra một lớp tiếp xúc. Các tính chất của các hạt mang điện như electron, các ion và lỗ trống điện tử trong lớp tiếp xúc này là cơ sở để tạo nên diot, bóng bán dẫn và các thiết bị điện tử hiện đại ngày nay.

Các thiết bị bán dẫn mang lại một loạt các tính chất hữu ích như có thể điều chỉnh chiều và đường đi của dòng điện theo một hướng khác, thay đổi điện trở nhờ ánh sáng hoặc nhiệt. Vì các thiết bị bán dẫn có thể thay đổi tính chất thông qua tạp chất hay ánh sáng hoặc nhiệt, nên chúng thường được dùng để mở rộng, đóng ngắn mạch điện hay chuyển đổi năng lượng.

2. Phân loại

a. Chất bán dẫn loại N

Khi ta pha một lượng nhỏ chất có hoá trị 5 như Phospho (P) vào chất bán dẫn Si thì một nguyên tử P liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị, nguyên tử Phospho chỉ có 4 điện tử tham gia liên kết và còn dư một điện tử và trở thành điện tử tự do => Chất bán dẫn lúc này trở thành thừa điện tử ( mang điện âm) và được gọi là bán dẫn N ( Negative : âm ).

Chất bán dẫn loại N

b. Chất bán dẫn loại P

Ngược lại khi ta pha thêm một lượng nhỏ chất có hoá trị 3 như Indium (In) vào chất bán dẫn Si thì 1 nguyên tử Indium sẽ liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị và liên kết bị thiếu một điện tử => trở thành lỗ trống ( mang điện dương) và được gọi là chất bán dẫn P.

Chất bán dẫn loại P

3. Ứng dụng

Vì chất bán dẫn không được bày bán một cách phổ thông trong các cửa hàng giống như các thiết bị điện, nên nó có thể khó hình dung với nhiều người, nhưng trong thực tế, nó được sử dụng trong rất nhiều thiết bị hiện nay.

Thí dụ:

Cảm biến nhiệt độ được trong điều hòa không khí được làm từ chất bán dẫn. Nồi cơm điện có thể nấu cơm một cách hoàn hảo là nhờ hệ thống điều khiển nhiệt độ chính xác có sử dụng chất bán dẫn. Bộ vi xử lý của máy tính CPU cũng được làm từ các nguyên liệu chất bán dẫn.
Nhiều sản phẩm tiêu dùng kỹ thuật số như điện thoại di động, máy ảnh, TV, máy giặt, tủ lạnh và bóng đèn LED cũng sử dụng chất bán dẫn.
Ngoài lĩnh vực điện tử tiêu dùng, chất bán dẫn cũng đóng một vai trò trung tâm trong hoạt động của các máy ATM, xe lửa, internet, truyền thông và nhiều thiết bị khác trong cơ sở hạ tầng xã hội, chẳng hạn như trong mạng lưới y tế được sử dụng để cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe người cao tuổi, vv… Thêm vào đó, hệ thống hậu cần hiệu quả sẽ giúp tiết kiệm năng lượng, thúc đẩy việc bảo tồn môi trường toàn cầu.

Tổng số đánh giá:

Xếp hạng: / 5 sao

Các khái niệm hoá học liên quan

Phức chất

Từ giáo trình hóa học vô cơ chúng ta đã biết rằng khi các nguyên tố hóa học riêng biệt kết hợp với nhau thì tạo thành các hợp chất đơn giản, hay các hợp chất bậc nhất, ví dụ các oxit (CO, MgO..), các muối halogenua (NaCl, KCl, MgBr2...) Những hợp chất đơn giản lại có thể kết hợp với nhau đê tạo thành hợp chất bậc cao, hay hợp chất phân tử, ví dụ K2HgI4, Ag(NH3)2Cl,... Gọi chúng là các hợp chất phân tử để nhấn mạnh rằng ở đây không phải là các nguyên tử hay các gốc, mà là các phân tử kết hợp với nhau. Cấu tạo của chúng không được giải thích thỏa đáng trong khuôn khổ của thuyết hóa trị cổ điển. Có một vấn đề đặt ra là trong số các hợp chất phân tử thì hợp chất nào được gọi là hợp chất phức (phức chất). Phức chất là những hợp chất được cấu tạo từ những phân tử hay ion, chúng có mặt tại các nút mạng tinh thể phức chất và tồn tại trong dung dịch. Nhà hóa học Thụy Sĩ Werner là người tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu các phức chất. Ngày nay, phức chất là một trong những lĩnh vực phát triển mạnh mẽ của hóa học hiện đại và có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống.

Xem chi tiết

Trạng thái lỏng

Trạng thái lỏng chiếm vị trí trung gian giữa trạng thái khí và trạng thái rắn tinh thể. Lực tương tác giữa các tiểu phân chất lỏng đã lớn đáng kể, tuy nhiên chỉ mới đủ để ngăn cản sự chuyển động hỗn loạn chứ chưa đủ để làm ngừng hẳn sự chuyển động của chúng đối với nhau. Do vậy, chất lỏng giống chất khí ở chỗ không có hình dạng nhất định, có tính khuếch tán và tính chảy nhưng lại giống chất rắn là có thể tích nhất định và nhất là có cấu trúc xác định.

Xem chi tiết

Thuốc thử Fehling's

Dung dịch của Fehling là một thuốc thử hóa học được sử dụng để phân biệt giữa các nhóm chức cacbohydrat và xeton hòa tan trong nước , và như một phép thử để khử đường và đường không khử, bổ sung cho phép thử Tollens ' . Thử nghiệm được phát triển bởi nhà hóa học người Đức Hermann von Fehling vào năm 1849.

Xem chi tiết

Tơ tổng hợp

Tơ tổng hợp là loại tơ được sản xuất từ polime tổng hợp. Tùy theo phương pháp điều chế, người ta chia tơ tổng hợp thành hai nhóm chính: tờ từ các polime ngùng ngưng và tơ từ các polime trùng hợp.

Xem chi tiết

Các nguyên tắc của hóa học xanh do Paul Anastas và John Warner đề nghị

Việc thế kế các quá trình hóa học cũng như các sản phẩm liên quan thân thiện với môi trường ngày nay thường dựa theo mười hai nguyên tắc chung của hóa học xanh, do hai nhà khoa học Hoa Kỳ Paul Anastas và John Warner đề xuất vào năm 1998. Các nguyên tắc này được xem như là kim chỉ nam của các hoạt động nghiên cứu cũng như các hoạt động sản xuất nhằm mục đích đạt được các kết quả mong muốn là xây dựng được quá trình hóa học và tạo ra sản phẩm thật sự bền vững. Trong đó, ý tưởng chủ đạo là "phòng ngừa thay vì giải quyết hậu quả" hay còn gọi là phòng bệnh hơn chữa bệnh.

Xem chi tiết

Xem tất cả khái niệm hoá học