บทที่ 1
สารกึ่งตัวนำา
Semi conductor
กึ่งตัวนำากึ่งตัวนำา (Semi Conductor)(Semi Conductor)
หมายถึงสารที่มีค่าความนำาจำาเพาะ(σ ;
conductivity) หน่วย [S/m] หรือค...
ช่วงค่าความนำา
จำาเพาะของสาร
วงของวงของ Semi-conductorSemi-conductor อยู่ประมาณอยู่ประมาณ
10 –7
S/m < σ (Semi-
conductor) ...
 ปริมาณของประจุที่เคลื่อนไหวอย่าง
เป็นอิสระในสาร
Cu = 8.5 x 10
22
free electron/cm
3
Ge = 2.5 x 10
13
free electron/cm
3
...
2. โครงสร้าง
ของตัวนำา
รูป โครงสร้างอะตอม
ของทองแดง
* วาเลนซ์อิเล็กตรอน(Valence electron) หมาย
ถึง อิเล็กตรอนที่อยู่วงโคจรนอกสุด
รูป การเคลื่อนที่ของ
อิเล็กตรอน
* Free electron หมายถึงวาเลนซ์อิเล็กตรอนที่
เคลื่อนที่อิสระระหว่างอะตอม
รูป ทิศทางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน
เมื่อได้รับไบ...
3. โครงสร้างของ
สารกึ่งตัวนำา
รูป แสดงการจับตัวของ
ธาตุ (Element) ที่มีคุณสมบัติเป็นสารกึ่งตัวนำา
ประกอบด้วยวาเลนซ์อิเล็กต...
 Co-Valence หมายถึง การที่อะตอมแต่ละ
ตัวจะแบ่ง Valence electron กับอะตอมข้าง
เคียงรอบ ๆ ตัว เพื่อให้ Valence electron
ครบ...
 ทิศทางการเคลื่อนที่ของ Hole และ Free
electron มีทิศทางตรงข้ามกัน
 กระแสที่เกิดขึ้นเป็นผลจากการเคลื่อนที่ของ
Free electr...
รูป การเคลื่อนที่ของโฮลและอิเล็กตรอน
ในสารกึ่งตัวนำา
4. การสร้างสารกึ่งตัวนำาแบบชนิด พี และ
เอ็น (Extrinric Material)
รูป แสดงการสร้างสารกึ่ง
ตัวนำาชนิดพี และเอ็น
5. สารกึ่งตัวนำาชนิดเอ็น
(N-type Material)
รูป สารกึ่งตัวนำาที่เติมสารเจือปนที่มีวาเลนซ์
อิเล็กตรอน 5 ตัว
รูป แสดงการจับตัวของสาร
กึ่งตัวนำาชนิดเอ็น
 การเติม Donor Atoms ทำาให้ Free
electron สูงขึ้น
 Free electron มีจำานวนมากกว่า Hole
 Free electron เป็นตัวหลักในการนำ...
รูป แสดงการจับตัวของสาร
กึ่งตัวนำาชนิดเอ็น
6. สารกึ่งตัวนำาชนิดพี (P-
type Material)
รูป สารกึ่งตัวนำาที่เติมสารเจือปนที่มีวาเลนซ์
อิเล็กตรอน 3 ตัว
รูป แสดงการจับตัวของสาร
กึ่งตัวนำาชนิดพี
 Acceptor atoms ทำาให้ Hole สูงขึ้น
 Hole มีจำานวนมากกว่า Free electron
 Hole ใน P-type เรียกว่า “พาหะข้างมาก”
(Majorit...
รูป การเคลื่อนที่ของโฮลและอิเล็กตรอน
ในสารกึ่งตัวนำาชนิดพี
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Semi

405 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
405
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
5
Actions
Shares
0
Downloads
2
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Semi

  1. 1. บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำา Semi conductor
  2. 2. กึ่งตัวนำากึ่งตัวนำา (Semi Conductor)(Semi Conductor) หมายถึงสารที่มีค่าความนำาจำาเพาะ(σ ; conductivity) หน่วย [S/m] หรือความต้านทาน จำาเพาะ (ρ ; Resistivity) หน่วย [Ωm] อยู่ระหว่าง ค่าของ “ฉนวน” และ “ตัวนำา”
  3. 3. ช่วงค่าความนำา จำาเพาะของสาร วงของวงของ Semi-conductorSemi-conductor อยู่ประมาณอยู่ประมาณ 10 –7 S/m < σ (Semi- conductor) < 10 5 S/m
  4. 4.  ปริมาณของประจุที่เคลื่อนไหวอย่าง เป็นอิสระในสาร Cu = 8.5 x 10 22 free electron/cm 3 Ge = 2.5 x 10 13 free electron/cm 3 สารจะเป็นตัวนำาได้ดีหรือเลว ขึ้น อยู่กับองค์ประกอบ  การคล่องตัวในการเคลื่อนที่ของประจุอิสระในสาร
  5. 5. 2. โครงสร้าง ของตัวนำา รูป โครงสร้างอะตอม ของทองแดง
  6. 6. * วาเลนซ์อิเล็กตรอน(Valence electron) หมาย ถึง อิเล็กตรอนที่อยู่วงโคจรนอกสุด รูป การเคลื่อนที่ของ อิเล็กตรอน
  7. 7. * Free electron หมายถึงวาเลนซ์อิเล็กตรอนที่ เคลื่อนที่อิสระระหว่างอะตอม รูป ทิศทางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน เมื่อได้รับไบอัส
  8. 8. 3. โครงสร้างของ สารกึ่งตัวนำา รูป แสดงการจับตัวของ ธาตุ (Element) ที่มีคุณสมบัติเป็นสารกึ่งตัวนำา ประกอบด้วยวาเลนซ์อิเล็กตรอน จำานวน 4 ตัว เช่น สารเยอร์มันเนียม(Ge) และสารซิลิกอน(Si) Ge :- 2 : 8 : 18 : 4Si :- 2 : 8 : 4
  9. 9.  Co-Valence หมายถึง การที่อะตอมแต่ละ ตัวจะแบ่ง Valence electron กับอะตอมข้าง เคียงรอบ ๆ ตัว เพื่อให้ Valence electron ครบ 8 ตัว ที่อุณหภูมิ (T) = 0° K ไม่มี free electron ใน Ge ทำาให้เป็น “ฉนวน” เมื่ออุณหภูมิ (T) สูงขึ้น (เช่นที่อุณหภูมิห้อง  300° K ) พลังความร้อนที่ Valence electron ได้รับเพียงพอทำาให้ Electron บางตัวหลุดจาก Valence bond ไป เป็น Free electron  ตำาแหน่งที่ Electron หลุดไป เรียกว่า Hole  Hole สามารถถือเป็นประจุบวก ( + ) ได้
  10. 10.  ทิศทางการเคลื่อนที่ของ Hole และ Free electron มีทิศทางตรงข้ามกัน  กระแสที่เกิดขึ้นเป็นผลจากการเคลื่อนที่ของ Free electron และ Hole  จำานวน Free electron เท่ากับ Hole  เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จะทำาให้ความนำาจำาเพาะ ตำ่าลง  สารกึ่งตัวนำาที่ประกอบด้วยอะตอมของธาตุ เดียวกันทั้งก้อนเรียกว่า “Intrinric material”
  11. 11. รูป การเคลื่อนที่ของโฮลและอิเล็กตรอน ในสารกึ่งตัวนำา
  12. 12. 4. การสร้างสารกึ่งตัวนำาแบบชนิด พี และ เอ็น (Extrinric Material) รูป แสดงการสร้างสารกึ่ง ตัวนำาชนิดพี และเอ็น
  13. 13. 5. สารกึ่งตัวนำาชนิดเอ็น (N-type Material) รูป สารกึ่งตัวนำาที่เติมสารเจือปนที่มีวาเลนซ์ อิเล็กตรอน 5 ตัว
  14. 14. รูป แสดงการจับตัวของสาร กึ่งตัวนำาชนิดเอ็น
  15. 15.  การเติม Donor Atoms ทำาให้ Free electron สูงขึ้น  Free electron มีจำานวนมากกว่า Hole  Free electron เป็นตัวหลักในการนำา กระแสให้ N-type Material  Free electron จึงเรียกว่าเป็น “พาหะ ข้างมาก” (Majority carriers)  Hole จึงเรียกว่าเป็น “พาหะข้างน้อย” (Minority carriers)
  16. 16. รูป แสดงการจับตัวของสาร กึ่งตัวนำาชนิดเอ็น
  17. 17. 6. สารกึ่งตัวนำาชนิดพี (P- type Material) รูป สารกึ่งตัวนำาที่เติมสารเจือปนที่มีวาเลนซ์ อิเล็กตรอน 3 ตัว
  18. 18. รูป แสดงการจับตัวของสาร กึ่งตัวนำาชนิดพี
  19. 19.  Acceptor atoms ทำาให้ Hole สูงขึ้น  Hole มีจำานวนมากกว่า Free electron  Hole ใน P-type เรียกว่า “พาหะข้างมาก” (Majority carriers)  Free electron ใน N-type เรียกว่า “พาหะ ข้างน้อย” (Minority carriers)
  20. 20. รูป การเคลื่อนที่ของโฮลและอิเล็กตรอน ในสารกึ่งตัวนำาชนิดพี

×