Vì sao vật liệu bán dẫn lại trở thành vật liệu chủ yếu trong kỹ thuật điện tử?

Nhắc đến chất bán dẫn, đầu tiên mọi người sẽ nghĩ ngay đến chất bán dẫn trong đài thu thanh. Thực ra, sử dụng vật liệu bán dẫn trong đài (rađio) chỉ là một mặt ứng dụng của chất liệu này mà thôi.

Có thể nói, không có vật liệu bán dẫn thì các kỹ thuật hiện đại như ngành công nghiệp điện tử máy tính, thông tin... sẽ không thể phát triển với trình độ cao như hiện nay.

Căn cứ vào độ cao thấp tỷ lệ điện trở của vật liệu, người ta có thế phân ra thành các loại vật liệu như dẫn điện, cách điện, đứng ở giữa hai loại vật liệu này là loại vật liệu bán dẫn. Tỷ lệ điện trở của vật liệu dẫn điện này là rất thấp, nó thường được dùng làm vật liệu để truyền tải dòng điện, chất cách điện có tỷ lệ điện trở cao, do vậy dòng điện không thể đi qua được. Còn điện trở và khả năng dẫn điện của vật liệu bán dẫn nằm ở khoảng giữa của vật liệu dẫn điện và vật liệu cách điện.

Vật liệu bán dẫn do phòng thí nghiệm Bell ở Mỹ phát minh ra. Nhìn bề ngoài, chất bán dẫn không được bắt mắt lắm, nó có kích thước nhỏ, nhiều loại phải dùng kính phóng đại số lớn mới có thể nhìn rõ. Nhưng, nếu đem so sánh với thể tích ống điện tử lớn trước kia, vật liệu bán dẫn cần dùng điện nhỏ, do đó tiêu hao ít năng lượng, nhiệt lượng sinh ra ít hơn.

Vật liệu bán dẫn có hai đặc điểm rất rõ rệt trong quá trình dẫn điện là: Một là, tỷ suất điện trở của nó biến đổi rất lớn phụ thuộc vào hàm lượng tạp chất. Ví dụ, trong một tấm vật liệu bán dẫn silic có hàm chứa một phần trăm triệu borum, tỷ suất điện tử sẽ giảm xuống một phần nghìn điện trở ban đầu. Hai là, độ nóng và ánh sáng chiếu cũng có ảnh hưởng tới tỷ suất điện trở, có nhiều loại vật liệu bán dẫn còn chịu ảnh hưởng của điện trường và từ trường. Những loại chất dùng làm vật liệu bán dẫn là silic, ciecmanium...

Do vật liệu bán dẫn có thể chế tạo được các linh kiện vô cùng nhỏ, cho nên người ta đã dùng vật liệu này để chế tạo ra các mạch tổ hợp (mạch IC) hoặc các mạch IC siêu lớn. Trên các mạch IC siêu lớn có hàng vạn thiết bị, linh kiện bán dẫn nhỏ, giúp cho thiết kế các máy tính, tivi gọn nhỏ hơn nhiều. Lợi dụng đặc tính nhạy sáng và nhiệt độ cao của vật liệu bán dẫn, người ta có thể chế tạo đèn quang điện hai cực dùng để cảm quang và cảm điện trong linh kiện. Thiết bị cảm quang được dùng trong các lĩnh vực như phát điện dùng năng lượng mặt trời, hay kỹ thuật khống chế ánh sáng.

Chính vì những ưu điểm nổi trội trên mà vật liệu bán dẫn đang trở thành vật liệu chủ yếu trong kỹ thuật điện tử hiện đại.

Vì sao máu nhân tạo có thể thay thế máu tự nhiên?

Mọi người đều biết cuộc sống con người không thể tách rời với máu. Khi bị thương hoặc khi qua phẫu thuật thường bị mất nhiều máu, việc tiếp máu là một...

Trên mặt trăng có núi lửa hoạt động hay không?

Từ năm 1969 trở lại đây, con người từng 8 lẩn lên Mặt trăng (bao gồm cả hai lẩn lên Mặt trăng không có người) và đã mang về vài triệu gramvật phẩm từ Mặt trăng...

Làm thế nào để phân li tế bào đơn lẻ của cây trồng?

Thực vật bậc cao là do nghìn vạn tế bào tập hợp thành, những tế bào này lớn đều đã phân hoá, mỗi tế bào có chức năng độc đáo riêng, từ đó khiến cho...

Tại sao khung và các bộ phận của xe đạp được làm bằng kết cấu ống?

Chúng ta biết rằng, khung tay lái và một số bộ phận khác của xe đạp được làm bằng ống thép rỗng ruột. Nhưng, bạn có biết tại sao người ta lại phải làm như vậy?

Vì sao GDP xanh là thước đo mới của sự phát triển?

GDP là viết tắt cụm từ tiếng Anh “Tổng giá trị sản lượng quốc nội”. Nó chỉ thành quả cuối cùng của hoạt động sản xuất trong một thời kì nhất định...

Tại sao bệnh dịch hạch lại trở thành đại hoạ của nhân loại?

Ngày 24 tháng 3 năm 1345, người ta phát hiện thấy trên bẩu trời một hiện tượng kỳ lạ: Thổ tinh, Mộc tinh, Hoả tinh gặp nhau, chập làm một. Ở châu Âu...

Vì sao mua cổ phần đầu tư độ mạo hiểm thấp hơn mua cổ phiếu?

Từ khi nền kinh tế thị trường bắt đầu phát triển, việc lưu thông tiền tệ trong nước không ngừng xáo động, tăng trưởng. Tầng lớp thị dân ở các thành...

Vì sao nơi mà các con sông lớn đổ ra biển thường có Vùng châu thổ?

Trước hết, tôi sẽ đưa ra cho các bạn một con số: mỗi năm trên thế giới có khoảng 16 tỷ m3 phù sa ở các dòng sông đổ ra biển.

Vì sao thành phố phải ra sức phát triển xanh hóa?

Thành phố dân số tập trung, kiến trúc dày đặc, xe cộ như nước cộng thêm có nhiều nhà máy nên ô nhiễm không khí, ô nhiễm tiếng ồn khá nghiêm trọng. Cây...