ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ. Σπύρος Νικολαΐδης Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

Transcript

1 ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ Σπύρος Νικολαΐδης Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

2 Ηλεκτρονικοί φλοιοί των ατόμων Σθένος και ομοιοπολικοί δεσμοί Η πρώτη ύλη με την οποία κατασκευάζονται τα περισσότερα ηλεκτρονικά στοιχεία είναι το γερμάνιο (Ge) και το πυρίτιο (Si) σε μονοκρυσταλλική μορφή Τα ηλεκτρόνια των ατόμων κατέχουν διάφορες αλλά καθορισμένες τροχιές γύρω από τον πυρήνα και κατά ομάδες συγκροτούν τους φλοιούς Κάθε φλοιός μπορεί να περιλάβει ορισμένο αριθμό ηλεκτρονίων

3 Σθένος ατόμου Τα ηλεκτρόνια που ανήκουν στον εξωτερικό φλοιό του ατόμου μπορούν εύκολα να απομακρυνθούν από αυτό Τα ηλεκτρόνια αυτά είναι κυρίως υπεύθυνα για τους δεσμούς που αναπτύσσονται μεταξύ των ατόμων στα στερεά Τα περισσότερα στοιχεία ενώνονται μεταξύ τους έτσι ώστε ο εξωτερικός φλοιός ή υποφλοιός τους να συμπληρώνει 8 ηλεκτρόνια και να είναι ευσταθής Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που μπορεί να αποβάλλει ή να προσλάβει ένα άτομο για να σχηματίσει χημική ένωση αποτελεί το σθένος του ατόμου

4 Ομοιοπολικοί δεσμοί Στα κρυσταλλικά σώματα τα άτομα είναι διατεταγμένα στο χώρο σε σταθερές αποστάσεις μεταξύ τους και είναι τοποθετημένα σε επίπεδα και ευθείες γραμμές που επαναλαμβάνονται περιοδικά Δυο άτομα είναι ενωμένα μεταξύ τους με ομοιοπολικό δεσμό όταν έχουν αποκτήσει δυο κοινά ηλεκτρόνια Τα ηλεκτρόνια αυτά ανήκουν πλέον και στα δυο άτομα και εκτελούν σύνθετες τροχιές Στους κρυστάλλους Ge και Si τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους με ομοιοπολικούς δεσμούς Το Ge και το Si διαθέτουν τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους (τετρασθενή)

5 Ομοιοπολικοί δεσμοί Στους κρυστάλλους που σχηματίζουν τα στοιχεία αυτά το κάθε άτομο του Ge ή Si παίρνει από τα 4 γειτονικά του άτομα από ένα ηλεκτρόνιο και συμπληρώνει τον εξωτερικό του φλοιό με 8 ηλεκτρόνια Ταυτόχρονα όμως δίνει και από ένα δικό του στα τέσσερα γειτονικά του Κρύσταλλος ατόμων Ge ή Si με ομοιοπολικούς δεσμούς

6 Ενεργειακές στάθμες στα άτομα και διέγερση ατόμων Κάθε ηλεκτρόνιο ενός ατόμου μπορεί να αποσπασθεί από αυτό αν λάβει κατάλληλη ενέργεια με την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου με την πρόσπτωση φωτός με τη θερμοκρασία Μετά την απομάκρυνση του ηλεκτρονίου το άτομο αποτελεί ένα θετικό ιόν Τα εξωτερικά ηλεκτρόνια μπορούν να απομακρυνθούν με λιγότερη ενέργεια από αυτά που είναι κοντά στον πυρήνα Όταν η ενέργεια δεν επαρκεί για απομάκρυνση του ηλεκτρονίου αυτό μεταπηδά σε μεγαλύτερη τροχιά Οι ενεργειακές στάθμες (τροχιές) σε ένα άτομο είναι διακεκριμένες

7 Ενεργειακές στάθμες Στάθμες ενέργειας ατόμου Για να μετακινηθεί ενεργειακά στο άτομο ένα ηλεκτρόνιο πρέπει να βρει κενή ενεργειακή στάθμη Την ενέργεια που προσλαβάνει ένα ηλεκτρόνιο για να μεταπηδήσει από μια ενεργειακή στάθμη σε άλλη υψηλότερη την αποδίδει υπό μορφή ακτινοβολίας όταν επιστρέφει στην αρχική του στάθμη

8 Ενεργειακές ζώνες στους κρυστάλλους Όταν τα άτομα πλησιάσουν αρκετά μεταξύ τους οι ενεργειακές στάθμες διασπώνται και δημιουργούνται ενεργειακές ζώνες Σε ένα κρύσταλλο διακρίνουμε τρεις ενεργειακές ζώνες Ζώνη σθένους (εδώ βρίσκονται τα ηλεκτρόνια σθένους) Απαγορευμένη ενεργειακή ζώνη (δεν υπάρχουν ηλεκτρόνια) Ζώνη αγωγιμότητας (σε αυτήν μπαίνουν τα ηλεκτρόνια όταν αποκτούν ενέργεια για να σπάσουν τους ομοιοπολικούς δεσμούς)

9 Μέταλλα, μονωτές και ημιαγωγοί Η αγωγιμότητα του κρυστάλλου εξαρτάται από το εύρος της απαγορευμένης ζώνης (E G ) Όταν τα ηλεκτρόνια σθένους πάρουν ενέργεια ίση ή μεγαλύτερη από E G σπάζουν τους δεσμούς τους και παιρνούν στη ζώνη αγωγιμότητας Στη ζώνη αγωγιμότητας τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινηθούν ελεύθερα υπό την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου και να συμβάλλουν στην αγωγιμότητα του υλικού Ανάλογα με το εύρος της απαγορευμένης ζώνης διακρίνουμε Μέταλλα Μονωτές Ημιαγωγούς

10 Μέταλλα, μονωτές και ημιαγωγοί Ζώνες ενέργειας Μέταλλα Επικάλυψη ζώνης σθένους και αγωγιμότητας. Δεν χρειάζεται κανένα ποσό ενέργειας στα ηλεκτρόνια σθένους να μεταπηδήσουν στη ζώνη αγωγιμότητας Ήδη πολλά ηλεκτρόνια βρίσκονται στη ζώνη αγωγιμότητας και με την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου δημιουργούν ηλεκτρικό ρεύμα

11 Μονωτές και ημιαγωγοί Μονωτές Η απαγορευμένη ζώνη είναι αρκετά πλατιά ώστε να γίνεται πολύ δύσκολο στα ηλεκτρόνια σθένους να μεταπηδήσουν στη ζώνη αγωγιμότητας (πχ. για το διαμάντι E G =6eV) Ημιαγωγοί Διακρίνονται από στενή απαγορευμένη ζώνη ( 1eV) Λόγω του μικρού ενεργειακού χάσματος μερικά ηλεκτρόνια παίρνουν εύκολα ικανή θερμική ενέργεια και περνάνε στη ζώνη αγωγιμότητας Η εγέργεια E G ελαττώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας στον κρύσταλλο Η αγωγιμότητα αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας E E ct G 1 G0

12 Ενδογενείς ημιαγωγοί Ενδογενείς είναι οι κρύσταλλοι των ημιαγωγών που είναι απόλυτα καθαροί από ξένα άτομα στο κρυσταλλικό τους πλέγμα Στους κρυστάλλους αυτούς μερικά ηλεκτρόνια, λόγω της θερμοκρασίας, σπάζουν τους δεσμούς τους από τα άτομα και περνάνε στη ζώνη αγωγιμότητας Τα ηλεκτρόνια αυτά κινούνται σε τυχαίες κατευθύνσεις Όταν ένα άτομο χάσει ένα ηλεκτρόνιο μένει φορτισμένο θετικά ενώ συγχρόνως μένει στο άτομο μια κενή από ηλεκτρόνιο θέση που ονομάζουμε οπή

13 Σπάσιμο ομοιοπολικών δεσμών Δημιουργία ζεύγους ηλεκτρονίου-οπής Si Si Si Si Si Si electron Si Si Si hole

14 Φορείς Σπάσιμο δεσμού Ένα ηλεκτρόνιο μπορεί εύκολα να φύγει από ένα γειτονικό άτομο και να πάει στην κενή θέση Ήδη όμως το ηλεκτρόνιο αυτό άφησε μια κενή θέση από το άτομο που έφυγε και έτσι είναι σαν να μετακινήθηκε η προηγούμενη οπή σε αυτό το άτομο Η κίνηση μιας οπής ισοδυναμεί με κίνηση από άτομο σε άτομο θετικού φορτίου

15 Φορείς Τα ηλεκτρόνια κινούνται ελεύθερα στη ζώνη αγωγιμότητας Οι οπές κινούνται με τυχαίο τρόπο στη ζώνη σθένους Με την εφαρμογή ηλεκτρικού πεδίου μέσα στον κρύσταλλο του ημιαγωγού θα γεννηθεί ηλεκτρικό ρεύμα που θα οφείλεται αφ ενός μεν στα ηλεκτρόνια αγωγιμότητας και αφ ετέρου δε στις οπές που θα κινούνται σε αντίθετη κατεύθυνση από αυτή που ακολουθούν τα ηλεκτρόνια Η γέννηση των ηλεκτρονίων και οπών γίνεται κατά ζεύγη. Συνεπώς η συγκέντρωση των ελεύθερων ηλεκτρονίων ισούται με τη συγκέντρωση των οπών n i p i

16 Εξάρτηση από τη θερμοκρασία Η συγκέντρωση των ηλεκτρονίων και των οπών εξαρτάται από τη θερμοκρασία του κρυστάλλου 2 2KT ni pi AT e Καμπύλες συγκέντρωσης φορέων 3 E GO Πέρα μιας ορισμένης θερμοκρασίας η συγκέντρωση αυξάνεται απότομα. Αυτό αποτελεί περιοριστικό παράγοντα χρήσης των ημιαγωγών σε υψηλές θερμοκρασίες

17 Επανασύνδεση Λόγω της τυχαίας κίνησης των ηλεκτρονίων και των οπών μερικά ζευγάρια ηλεκτρονίων-οπών συναντιώνται τυχαία και εξουδετερώνονται Ο ρυθμός επανασύνδεσης R αναφέρεται στον αριθμό των ζευγαριών που επανασυνδέεται στη μονάδα του όγκου ανά μονάδα χρόνου R rn p rn όπου r σταθερά που εξαρτάται από το υλικό 2 i i i Επειδή ο αριθμός των ελεύθερων ηλεκτρονίων ή οπών είναι σταθερός για ορισμένη θερμοκρασία, είναι προφανές ότι ο ρυθμός επανασύνδεσης θα είναι ίσος με το ρυθμό γέννησης των ηλεκτρονίων-οπών

18 Εξωγενείς ημιαγωγοί Εξωγενής είναι ο κρύσταλλος ενός ημιαγωγού που περιέχει ξένες προσμίξεις δηλ. ξένα άτομα στο πλέγμα του Τα άτομα αυτά παίζουν σπουδαίο ρόλο στην αγωγιμότητα του ημιαγωγού Τύπου n Τύπου p

19 Εξωγενείς ημιαγωγοί Ημιαγωγοί τύπου n Θεωρούμε ότι σε έναν κρύσταλλο πχ. Si, υπάρχει μικρός αριθμός ατόμων πεντασθενούς στοιχείου, πχ. φωσφόρου (P) Το κάθε άτομο του P θα συνδεθεί με ομοιοπολικούς δεσμούς με τα τέσσερα γειτονικά άτομα του Si

20 Ημιαγωγοί τύπου n Το πέμπτο ηλεκτρόνιο μένει αδέσμευτο και μπορεί με πρόσληψη μικρής ενέργειας να βρεθεί στη ζώνη αγωγιμότητας Φεύγοντας το ηλεκτρόνιο αφήνει το άτομο φορτισμένο (ιόν) αλλά δεν δημιουργεί οπή καθώς η κενή του θέση δεν γίνεται πόλος έλξης για άλλο ηλεκτρόνιο Τα πεντασθενή άτομα της πρόσμιξης στον κρύσταλλο του ημιαγωγού λέγονται δότες και ο κρύσταλλος τύπου n Η στάθμη ενέργειας των ηλεκτρονίων του δότη είναι πολύ κοντά στη ζώνη αγωγιμότητας του ημιαγωγού Ήδη από πολύ χαμηλές θερμοκρασίες τα ηλεκτρόνια του δότη βρίσκονται στη ζώνη αγωγιμότητας

21 Ημιαγωγοί τύπου n Ζώνη ενέργειας σε κρύσταλλο Si τύπου n Ζώνη αγωγιμότητας Τα ηλεκτρόνια του δότη βρίσκονται στη στάθμη τους στο απόλυτο μηδέν ενώ στη θερμοκρασία δωματίου είναι στη ζώνη αγωγιμότητας Με τις προσμίξεις δημιουργούνται ενεργειακές στάθμες μέσα στην απαγορευμένη ζώνη Ζώνη σθένους άτομα δότες

22 Ημιαγωγοί τύπου n Μεταβολή συγκέντρωσης ελεύθερων ηλεκτρονίων σε ένα κρύσταλλο τύπου n σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία Μετά τους 100 ο Κ τα ηλεκτρόνια του δότη έχουν γίνει ελεύθερα ηλεκτρόνια Μετά τους 450 ο Κ αρχίζει να γίνεται έντονο το φαινόμενο της γέννησης ζευγών ηλεκτρονίων-οπών λόγω της διάσπασης των ομοιοπολικών δεσμών και εμφανίζονται και οπές

23 Ημιαγωγοί τύπου n Στη θερμοκασία των 300 ο Κ για καθαρό Ge η συγκέντρωση των ελεύθερων ηλεκτρονίων είναι n i =2, ηλ./m 3 Ο κρύσταλλος Ge έχει 4, άτομα/m 3 Προσθέτουμε ένα άτομο δότη ανά 10 6 άτομα Ge Η συγκέντρωση του δότη θα είναι 28 4,4 10 ND 4,4 10 ά / m Ο αριθμός των ελεύθερων ηλεκτρονίων που δίνει ο δότης στις συνηθισμένες θερμοκρασίες είναι πολύ μεγαλύτερος αυτών του ενδογενούς ημιαγωγού (και άρα και των οπών)

24 Ημιαγωγοί τύπου n Για την ολική συγκέντρωση ελεύθερων ηλεκτρονίων ισχύει nn ND ni ND Σε ενα ημιαγωγό τύπου n τα ηλεκτρόνια αποτελούν τους φορείς πλειονότητας και οι οπές τους φορείς μειονότητας Όταν σχηματισθεί ρεύμα από την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου θα οφείλεται εξ ολοκλήρου στους φορείς πλειονότητας

25 Ημιαγωγοί τύπου p Θεωρούμε την περίπτωση κατά την οποία σε ένα κρύσταλλο ημιαγωγού πχ. Si υπάρχουν άτομα τρισθενούς στοιχείου πχ. βορίου (B) Τα τρία ηλεκτρόνια σθένους του στοιχείου της πρόσμιξης δεσμεύονται με ομοιοπολικό δεσμό από τα γειτονικά άτομα Si Λείπει ένα ηλεκτρόνιο από το τρισθενές στοιχείο της πρόσμιξης που με το ηλεκτρόνιο του γειτονικού ατόμου του Si θα σχημάτιζε το τέταρτο ζευγάρι των ηλεκτρονίων Η έλλειψη του ηλεκτρονίου στο άτομο πρόσμιξης αποτελεί οπή Τα τρισθενή άτομα της πρόσμιξης που υπάρχουν μέσα στον κρύσταλλο του Si καλούνται αποδέκτες και ο κρύσταλλος τύπου p

26 Ημιαγωγοί τύπου p άτομα δέκτες Με λίγη ενέργεια μπορεί ένα ηλεκτρόνιο από γειτονικό άτομο Si να πάει στο άτομο του Β για να καλύψει την έλειψη ηλεκτρονίου, εξουδετερώνοντας την οπή Το ηλεκτρόνιο αυτό αφήνει μια νέα οπή στο άτομο από το οποίο έφυγε Μετακίνηση οπής ηλεκτρικό ρεύμα

27 Ημιαγωγοί τύπου p Η στάθμη της ενέργειας του αποδέκτη είναι κοντά στη ζώνη σθένους Όλες οι οπές των ατόμων του αποδέκτη καλύπτονται από ηλεκτρόνια σθένους Οι οπές με την θερμική ενέργια που παίρνουν είναι ελεύθερες και μετακινούνται κατά τυχαίο τρόπο από άτομο σε άτομο Με την εφαρμογή ηλεκτρικού πεδίου θα δημιουργηθεί ηλεκτρικό ρεύμα σχεδόν εξ ολοκλήρου από τους φορείς πλειονότητας που είναι οι οπές

28 Ημιαγωγοί τύπου p Η κίνηση των οπών που ισοδυναμεί με την κίνηση των θετικών ηλεκτρικών φορτίων προς μία κατεύθυνση γίνεται από την κίνηση σε αντίθετη κατεύθυνση των ηλεκτρονίων που κινούνται για την κατάλυψη της οπής στα άτομα Έτσι η αγωγιμότητα οφείλεται στα ηλεκτρόνια που κινούνται μέσα στη ζώνη σθένους Αν Ν Α η συγκέντρωση των ατόμων του αποδέκτη στον κρύσταλλο τότε η συγκέντρωση των οπών θα είναι pp NA pi NA

29 Φορείς μειονότητας και πλειονότητας S i S i S i S i S i S i S i S i S i S i S i S i S i S i S i S i B P free electron hole Συγκέντρωση ηλεκτρονίων n = n i + N D N D Συγκέντρωση οπών p = p i + N A N A

30 Συγκέντρωση φορέων μειονότητας Σε ένδογενή ημιαγωγό ο αριθμός των ελεύθερων ηλεκτρονίων είναι ίσος με τον αριθμό των οπών Ο ρυθμός επανασύνδεσης είναι ίσος με το ρυθμό γέννησης, λόγω θερμοκρασίας, ηλεκτρονίων οπών Ο ρυθμός αυτός είναι ανάλογος του γινομένου των συγκεντρώσεων των φορέων n p n 2 i i i Η προσθήκη στον καθαρό κρύσταλλο ξένης πρόσμιξης τύπου n αυξάνει τη συγκέντρωση των ελεύθερων ηλεκτρονίων οπότε η πιθανότητα επανασύνδεσης με τις οπές αυξάνεται Ως αποτέλεσμα ελαττώνεται η συγκέντρωση των οπών Ανάλογο φαινόμενο γίνεται με τα ηλεκτρόνια όταν στον κρύσταλλο προστεθεί πρόσμιξη τύπου p

31 Συγκέντρωση φορέων μειονότητας Με τη προσθήκη της πρόσμιξης τύπου n συγκέντρωσης N D μετά την αποκατάσταση της ισορροπίας, ο ρυθμός επανασύνδεσης θα είναι πάλι ανάλογος του γινομένου n n p n Ο ρυθμός αυτός θα είναι ίσος με το ρυθμό γέννησης ηλεκτρονίων-οπών, λόγω της θερμοκρασίας, που είναι ανάλογος με το γινόμενο n i p i καθώς η προσθήκη του δότη δεν προκαλεί νέα ζευγάρια 2 nn pn ni pi pi Επειδή n n N D p n 2 2 pi p i p i p nn ND ND i Επειδή p i /N D <<1 έπεται p n <<p i Η συγκέντρωση των οπών ελαττώνεται σημαντικά μετά την προσθήκη του δότη. Τυπική τιμή 2000 φορές

32 Αγωγιμότητα στους ημιαγωγούς Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια και οπές κινούνται μέσα στον ημιαγωγό κατά τυχαίο τρόπο προς όλες τις διευθύνσεις και συγκρούονται με τα άτομα του κρυστάλλου Η τυχαία κίνηση των φορέων δεν συντελεί στο σχηματισμό συνιστάμενου ηλεκτρικού ρεύματος μέσα στον ημιαγωγό Όταν εφαρμοστεί ηλεκτρικό πεδίο οι φορείς εκτός από την τυχαία κίνηση που την διατηρούν μετατοπίζονται προς τη διεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου και σχηματίζουν τότε το ρεύμα ολίσθησης Υπάρχει και ο μηχανισμός γέννησης ρεύματος λόγω διαφοράς συγκέντρωσης των φορέων, ρεύμα διάχυσης

33 Ρεύμα ολίσθησης Η μέση ταχύτητα που αποκτά το ηλεκτρόνιο είναι ανάλογη του εφαρμοζόμενου ηλεκτρικού πεδίου u E n όπου μ n η ευκινησία του ηλεκτρονίου Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που θα περάσουν την τομη S σε χρόνο t θα είναι: N S l n όπου l u t Αν q είναι το φορτίο του ηλεκτρονίου τότε το ρεύμα θα είναι I n Q Nq Slqn Sunq t t t

34 Ρεύμα ολίσθησης Η πυκνότητα του ρεύματος των ηλεκτρονίων είναι Η πυκνότητα του ρεύματος των οπών είναι Η συνολική πυκνότητα ρεύματος θα είναι όπου I n Jn unq nnqe J p S pqe p J J J n p qe E n p n p n p q n p η ειδική αγωγιμότητα του ημιαγωγού

35 Ρεύμα διάχυσης Οφειλεται στο ότι οι φορείς κινούνται τυχαία Έτσι καταλαμβάνουν όλο τον όγκο του κρυστάλλου όπως ακριβώς τα μόρια ενός αερίου καταλαμβάνουν όλο τον όγκο ενός δοχείου Έστω ότι διαταράσσουμε την ισοκατανομή της συγκέντρωσης στον κρύσταλλο πχ. με πρόσπτωση φωτός x Lh p( x) p(0) e L n : μήκος διάχυσης Μέσο μήκος διαδρομής πριν την επανασύνδεση Το φως δημιουργεί ζευγάρια οπών-ηλεκτρονίων που κινούνται τυχαία στον κρύσταλλο και με τη πάροδο του χρόνου επανασυνδέονται Η σταθερή θερμική συγκέντρωση των οπών δεν λήφθηκε υπόψη

36 Ρεύμα διάχυσης Όσο οι οπές απομακρύνονται από την αφετηρία τους τόσο η συγκέντρωσή τους θα ελαττώνεται Σχηματίζεται ένα συνιστάμενο ρεύμα προς την κατεύθυνση της μικρής συγκέντρωσης Ακριβώς ανάλογο φαινόμενο συμβαίνει και με τα ηλεκτρόνια που σχηματίζουν αντίθετης φοράς ρεύμα Η πυκνότητα ρεύματος των οπών είναι ανάλογη του ρυθμού μεταβολής της συγκέντρωσης J p dp Dpq dx D p : σταθερά διάχυσης οπών

37 Ρεύμα διάχυσης Στην περίπτωση που στον κρύσταλλο υπάρχουν και τα δυο αίτια γέννησης, ηλεκτρικό πεδίο και διάχυση, τότε το συνολικό ρεύμα για τις οπές και τα ηλεκτρόνια θα είναι dp J p p pqe Dpq dx dn Jn nnqe Dnq dx

38 Κατασκευή μονοκρυστάλλων του Ge και Si To Ge και το Si βρίσκονται στη φύση υπό μορφή διαφόρων χημικών ενώσεων Το Si βρίσκεται σε αφθονία ως SiO 2 Η λήψη αυτών σε καθαρή μορφή είναι δύσκολη και δαπανηρή Για την χρήση των Ge και Si στη κατασκευή ηλεκτρονικών στοιχείων απαιτείται όπως οι ξένες προσμίξεις μέσα στο κρυσταλλικό πλέγμα είναι σε αναλογία μικρότερη του 10 9 :1.

39 Μέθοδος καθαρισμού Ge και Si

40 Κατασκευή μονοκρυστάλλου Ge ή Si

41 Κατασκευή μονοκρυστάλλου Για τη δημιουργία n ή p μονοκρυστάλλου εισάγεται στο θάλαμο στοιχείο n ή p υπό μορφή αερίου Ο παραγόμενος κρυσταλλικός κύλινδρος κόβεται σε δισκία πάχους μικρότερα των 0.5 mm που λειαίνονται και είναι έτοιμα για περαιτέρω διεργασία

42 Απλά ηλεκτρονικά στοιχεία από ημιαγωγούς Θερμίστορ Η συγκέντρωση ελεύθερων ηλεκτρονίων και οπών σε ένα ημιαγωγό εξαρτάται έντονα από τη θερμοκρασία Με την αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει η συγκέντρωση των φορέων και μειώνεται η αντίσταση του ημιαγωγού Η μείωση της αντίστασης είναι εκθετική Χρησιμοποιούνται υλικά όπως: NiO, Mn 2 O 3, Co 2 O 3 Τα θερμίστορ χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση και έλεγχο της θερμοκρασίας

43 Φωτοαντιστάσεις Με την πρόσπτωση φωτός σε ημιαγωγό τα φωτόνια μπορούν να σπάσουν τους ομοιοπολικούς δεσμούς των ατόμων και να ελευθερώσουν ηλεκτρόνια και οπές Αυτά τα ζευγάρια των ηλεκτρονίων-οπών συμβάλλουν στην ελάττωση της αντίστασης του ημιαγωγού Οι φωτοαντιστάσεις κατασκευάζονται κυρίως από κεραμικό υλικό πάνω στο οποίο αποτίθεται μια λωρίδα από CbS ή CbSe Χρησιμοποιούνται για μέτρηση, ανίχνευση και έλεγχο φωτός και ως φωτοδιακόπτες σε συστήματα συναγερμού