Polovodiová

Polovodiové materiály jsou látky s elektrickou vodivostí mezi vodiči a izolanty, což jim umožňuje široké využití v elektronice. Jejich specifické vlastnosti, jako je možnost ovlivnění vodivosti přídavkem nečistot (dopováním) nebo změnou teploty, jsou klíčové pro fungování moderních zařízení.

Vznik polovodičů je založen na jejich krystalové struktuře, nejčastěji diamantové nebo sfaleritové, kde každý atom je spojen s čtyřmi sousedními atomy kovalentními vazbami. V čistém stavu mají polovodiče malý počet volných nosičů náboje (elektronů a dírek), což je důvod, proč jsou jejich elektrické vlastnosti ovlivněny teplem nebo příměsemi. Dopování, tedy zavedení malého množství cizích atomů, umožňuje kontrolovat typ vodivosti – buď n-typ (s převahou elektronů) nebo p-typ (s převahou dírek).

Hlavní polovodičové materiály zahrnují křemík (Si) a arsenid gallný (GaAs), které jsou základními složkami integrovaných obvodů, tranzistorů a solárních článků. Křemík je nejrozšířenější díky své dostupnosti a snadné zpracovatelnosti, zatímco arsenid gallný nabízí vyšší rychlost přenosu signálu, což je výhodné pro vysokočetnostní aplikace.

Polovodičové technologie umožnily revoluci v oblasti mikroelektroniky, umožňující výrobu miniaturizovaných a výkonných zařízení. Výzkum nových polovodičových materiálů, jako jsou grafen nebo perovskity, dále rozšiřuje možnosti jejich využití, například v flexibilní elektronice nebo fotovoltaice.