Greining á uppbyggingu og vinnureglu hálfleiðara leysira.
Gallíumarseníð (GaAs) leysir er notað sem dæmi til að kynna vinnuregluna um sprautaða homojunction leysir.
1. Sveiflureglan um sprautaðan homojunction leysir. Vegna þess að hálfleiðaraefnið sjálft hefur sérstaka kristalbyggingu og rafræna uppbyggingu, þannig að myndun leysibúnaðar hefur sína sérstöðu.
(1) Orkubandsbygging hálfleiðara. Hálfleiðaraefni eru aðallega kristalbyggingar. Þegar mikill fjöldi atóma ræður ríkjum og sameinast þétt í kristal eru gildisrafeindir kristalsins í kristalorkubandinu. Orkusviðið sem gildisrafeindirnar eru í kallast gildissviðið (sem samsvarar minni orku). Næsta háorkusviðið við gildissviðið er kallað leiðnisvið og tóma rýmið á milli orkusviðanna er kallað forboðna bandið. Þegar ytra rafsviði er bætt við hoppa rafeindirnar í gildissviðinu að leiðnisviðinu þar sem þær geta hreyft sig frjálsar og leitt rafmagn. Á sama tíma jafngildir tap rafeindarinnar í gildissviðinu tilkomu jákvætt hlaðins gats, þetta gat í hlutverki ytra rafsviðs getur einnig gegnt leiðandi hlutverki. Þess vegna hafa gatið í gildissviðinu og leiðnisvið rafeinda leiðandi hlutverk, sameiginlega nefnt burðarefni.
(2) dópaður hálfleiðari og pn tengi. Hreinn hálfleiðari án óhreininda, þekktur sem innri hálfleiðari. Ef innri hálfleiðari dópaður með óhreinindaatómum, í leiðnisviðinu fyrir neðan og fyrir ofan gildissviðið myndaðist óhreinindi orkustig, í sömu röð, þekkt sem orkustig gjafa og aðalorkustig.
Hálfleiðarar með ríkjandi orkustig eru kallaðir n-gerð hálfleiðarar; hálfleiðarar með ríkjandi orkustig eru kallaðir p-gerð hálfleiðarar. Við stofuhita getur hiti gert n-gerð hálfleiðara, flest gjafaatómin eru sundruð, þar sem rafeindin er spennt að leiðnisviðinu, verða að frjálsum rafeindum. Flest hýsilatóm p-gerð hálfleiðara fanga rafeindir í gildisbandinu og mynda göt í gildisbandinu. Þannig eru n-gerð hálfleiðarar aðallega leiddir af rafeindum í leiðnisviðinu; p-gerð hálfleiðarar eru aðallega leiddir af holum á gildissviðinu.
Hálfleiðaraefni sem notuð eru í hálfleiðara leysigeisla hafa mikla lyfjaþéttni, þar sem fjöldi óhreinindaatóma af n-gerð er almennt (2-5) × 1018cm-1; p-gerðin er (1-3) × 1019cm-1.
Í hluta af hálfleiðara efni er svæðið þar sem skyndilega breyting verður frá p-gerð svæði í n-gerð svæði kallað pn tengi. Geimhleðslusvæði verður myndað við viðmót þess. rafeindir í n-gerð hálfleiðarabandinu þurfa að dreifast inn í p-svæðið, en göt í p-gerð hálfleiðaragildisbandinu þurfa að dreifast inn í n-svæðið. Á þennan hátt er n-gerð svæði nálægt byggingunni jákvætt hlaðið vegna þess að það er gjafa, og p-gerð svæði nálægt mótum er neikvætt hlaðið vegna þess að það er móttakandinn. Rafsvið myndast á viðmótinu sem vísar frá n-svæðinu að p-svæðinu, kallað sjálfbyggt rafsvið. Þetta rafsvið kemur í veg fyrir áframhaldandi dreifingu rafeinda og hola.
(3) pn mótum rafmagns innspýting örvun vélbúnaður. Ef jákvæðri forspennu er bætt við hálfleiðaraefnið þar sem pn tengi myndast er p-svæðið tengt við jákvæða pólinn og n-svæðið við neikvæða pólinn. Augljóslega, jákvæð spenna rafsviðsins og pn mótum sjálfbyggða rafsviðsins í gagnstæða átt, veikti það sjálfbyggt rafsvið á kristalnum í dreifingu rafeinda í hindruninni á hreyfingu, þannig að n svæði frjálsra rafeindanna í hlutverki jákvæðu spennunnar, en einnig stöðugur straumur dreifingar í gegnum pn-mótið til p-svæðisins á mótasvæðinu á sama tíma er mikill fjöldi leiðnibandsrafeinda og gildissviðs Á mótasvæðinu er á sama tíma mikill fjöldi rafeinda í leiðnibandinu og gatinu í gildisbandinu, þeim verður sprautað inn á svæðið til að framleiða samsett efni, þegar rafeindirnar í leiðslubandinu hoppa að gildissviðinu. band, umframorkan í formi ljóss sem gefið er út. Þetta er fyrirkomulagið á ljósljómun hálfleiðarasviðs, þessi sjálfsprottna samsetta ljóma er kölluð sjálfsprottinn geislun.
Til að gera pn-mótið til að framleiða leysiljós, verður að myndast innan skipulags agnasnúningsdreifingarástandsins, þarf að nota mikið dópuð hálfleiðara efni, krefst þess að innspýting pn-mótsstraumsins sé nógu stór (svo sem 30,{{3} }A / cm2). Á þennan hátt, á pn-mótum staðbundins svæðis, getur myndað leiðnibandið í rafeindinni meira en fjöldi gata í gildissviðinu sem er umsnúningur á dreifingu ástandsins, og myndar þannig spennta samsetta geislun og útgefið leysiljós. .
2. Hálfleiðara leysir uppbygging. Lögun hans og stærð og lág-afl hálfleiðara smári er nánast sú sama, aðeins í skelinni meira en einn leysir framleiðsla gluggi. Klemt með tengisvæði p-svæðis og n-svæðis úr lögum, tengisvæðið er tugir míkrómetra þykkt, flatarmálið er um minna en 1mm2.
Hálfleiðara leysir sjón resonant hola er notkun pn mótum plani hornrétt á náttúrulega lausn yfirborð (110 yfirborð) samsetningu, það hefur endurspeglun 35, hefur verið nóg til að valda leysir sveiflu. Ef þú þarft að auka endurskin er hægt að húða á kristal yfirborði lag af kísil, og síðan lag af málmi silfur filmu, þú getur fengið meira en 95% af endurspeglun.
Þegar hálfleiðara leysirinn hefur verið bætt við framspennu, mun fjöldi agna á mótasvæðinu snúast við og samsettur.
