İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Metalloitlerin Elektrik Akımlarını İletmesine Neden Olma
- Silisyum ve Germanyuma Katkı Maddeleri Tanıtımı
- Germanyum ve Silisyum Arasındaki Fark
Elektronik cihazları düşündüğümüzde, genellikle bu cihazların ne kadar hızlı çalıştığını veya bataryayı yeniden şarj etmeden önce cihazı ne kadar süre çalıştırabileceğimizi düşünüyoruz. Çoğu insanın düşünmediği şey, elektronik cihazlarındaki bileşenlerin nelerden yapıldığıdır. Her cihaz yapımında farklı olsa da, bu cihazların hepsinde ortak olan bir şey var - silikon ve germanyum kimyasal elementleri içeren bileşenlere sahip elektronik devreler.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Silisyum ve germanyum metaloid denilen iki kimyasal elementtir. Hem silikon hem de germanyum, diyotlar, transistörler ve fotoelektrik hücreler gibi katı hal elektronik cihazları oluşturmak için dopantlar olarak adlandırılan diğer elemanlarla birleştirilebilir. Silikon ve germanyum diyotlar arasındaki temel fark, diyotun açılması (veya “ileri-taraflı” olma) için gereken voltajdır. Silisyum diyotlar ileriye dönük olmak için 0,7 volt gerektirirken, germanyum diyotlar ileriye dönük olmak için sadece 0,3 volt gerektirir.
Metalloitlerin Elektrik Akımlarını İletmesine Neden Olma
Germanyum ve silikon, metaloid denilen kimyasal elementlerdir. Her iki element de kırılgandır ve metalik bir parlaklığa sahiptir. Bu elemanların her biri dört elektron içeren bir dış elektron kabuğuna sahiptir; silikon ve germanyumun bu özelliği, her iki elementin en saf haliyle iyi bir elektrik iletkeni olmasını zorlaştırır. Bir metaloidin elektrik akımını serbestçe iletmesine yol açmanın bir yolu onu ısıtmaktır. Isı eklemek, bir metaloiddeki serbest elektronların daha hızlı hareket etmelerine ve daha serbest hareket etmelerine neden olur, eğer metaloid boyunca voltajdaki fark iletken bandın içine atlamak için yeterliyse, uygulanan elektrik akımının akmasına izin verir.
Silisyum ve Germanyuma Katkı Maddeleri Tanıtımı
Germanyum ve silisyumun elektriksel özelliklerini değiştirmenin bir başka yolu dopantlar adı verilen kimyasal elementleri tanıtmaktır. Bor, fosfor veya arsenik gibi elementler silikon ve germanyum yakınındaki periyodik cetvelde bulunabilir. Katkı maddeleri bir metalomaya sokulduğunda, katkı maddesi ya metaloidin dış elektron kabuğuna fazladan bir elektron sağlar ya da elektronlarından birinin metaloidini yok eder.
Bir diyotun pratik örneğinde, bir parça bor, diğer tarafta arsenik gibi iki farklı katkı maddesi ile katlanır. Bor katkılı tarafın arsenik katkılı tarafla birleştiği noktaya P-N kavşağı denir. Bir silikon diyot için, bor katkılı tarafa "P tipi silikon" denir, çünkü borun tanıtımı bir elektronun silikonunu yok eder veya bir elektron "deliği" başlatır. Diğer taraftan, arsenik katkılı silikon “N” olarak adlandırılır. tipi silikon ”bir elektron ekler, çünkü diyot üzerine voltaj uygulandığında elektrik akımının akmasını kolaylaştırır.
Bir diyot, elektrik akımının akışı için tek yönlü bir valf görevi gördüğünden, diyotun iki yarısına uygulanan bir voltaj farkı olmalı ve doğru bölgelerde uygulanmalıdır. Pratik açıdan, bu, bir güç kaynağının pozitif kutbunun P tipi malzemeye giden kabloya uygulanması ve negatif kutbun, diyotun elektriği iletmesi için N tipi malzemeye uygulanması gerektiği anlamına gelir. Bir diyota güç doğru şekilde uygulandığında ve diyot elektrik akımı iletiyorsa, diyotun önyargılı olduğu söylenir. Bir güç kaynağının negatif ve pozitif kutupları bir diyotun kutupsal malzemelerine - pozitif kutup N-tipi malzemeye, negatif kutup ise P-tipi malzemeye - bir diyot elektrik akımı iletmez; ters yön.
Germanyum ve Silisyum Arasındaki Fark
Germanyum ve silikon diyotlar arasındaki temel fark, elektrik akımının diyot boyunca serbestçe akmaya başladığı voltajdır. Bir germanyum diyot tipik olarak, diyot boyunca doğru şekilde uygulanan voltaj 0,3 volta ulaştığında elektrik akımı iletmeye başlar. Silikon diyotlar akım iletmek için daha fazla voltaj gerektirir; silikon diyotta ileri-taraflı bir durum yaratmak için 0.7 volt alır.