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 AIDS được gọi là "đại dịch của thế kỷ 20?"

Cuối thập kỷ 70, đầu thập kỷ 80, ở các nước Âu, Mỹ bắt đầu lưu hành một căn bệnh kỳ quái. Bệnh nhân phần lớn đều có triệu chứng giống như viêm phổi,...

Tại sao trời quầng thì gió, trăng tán thì mưa?

Mỗi khi quanh mặt trời hoặc mặt trăng xuất hiện những vòng ánh sáng khá lớn màu trắng hoặc nhiều màu, ông bà lại nhắc con cháu thu thóc đang phơi, cất...

Vì sao chỉ cần xát nhẹ que diêm là cháy thành ngọn lửa?

Toàn thể que diêm là những chất dễ cháy: Đầu que diêm chủ yếu là antimon sunfua (Sb2S3) và kali clorat (KClO3). Thân que diêm bằng gỗ thông mềm hoặc...

Vì sao dân cư vùng duyên hải và hải đảo có tuổi thọ cao?

Ngày nay, những nước có tuổi thọ bình quân cao trên thế giới là: Thụy Điển, Iceland, Hà Lan, Na Uy và Nhật Bản. Những nước này đều là những nước duyên...

Tại sao bắt chương trình truyền hình bảo mật phải dùng thiết bị chuyên môn?

Ti vi gia đình chỉ cần nối nguồn điện là có thể bắt được tất cả các chương trình truyền hình vô tuyến do đài truyền hình trung ương và đài truyền hình...

Vì sao trong thời kỳ thi phải đặc biệt chú ý mặt ăn uống?

Trước kỳ thi, rất nhiều học sinh tỏ ra căng thẳng, ăn không ngon, ngủ không yên, sức khỏe và trí não giảm sút nhiều; có em thậm chí còn giảm cân,...

Tại sao hương hoa lại chữa được bệnh?

Ở Tajikistan có một bệnh viện rất lạ lùng, trong bệnh viện này, các bác sĩ, y tá chữa bệnh cho bệnh nhân không phải là tiêm, uống thuốc, cũng không...

Tại sao đoàn tàu kiểu nghiêng lắc lại ưu việt hơn đoàn tàu thông thường?

Những người hay đi tàu hoả đều biết rằng, tàu chạy trên đường sắt khi qua những đoạn cong, do tác dụng của lực ly tâm, toa tàu sẽ sản sinh ra lực xung...

Bạn có biết gió có khả năng phát điện không?

Mọi việc đều có tính hai mặt, gió lớn ẩn chứa sức tàn phá khủng khiếp, song nó cũng hàm chứa nguồn năng lượng rất lớn...