polovodiových

Polovodiové materiály, často označované jako polovodiče, představují třídu pevných látek s elektrickou vodivostí mezi vodiči (např. kovů) a izolanty. Jejich jedinečné vlastnosti umožňují řízené ovládání elektrického proudu, což je základ moderní elektroniky. Polovodiče jsou klíčové pro výrobu součástek jako jsou tranzistory, diody, integrované obvody a solární články.

Hlavní polovodičové materiály používané v průmyslu jsou křemík (Si) a arsenid gallný (GaAs). Křemík, nejrozšířenější polovodič, je čistý, krystalický prvek s čtyřmi valenčními elektrony, které umožňují tvorbu kovalentních vazeb. Arsenid gallný, naopak, je sloučenina gallia a arsenu, která nabízí lepší vlastnosti pro vysokofrekvenční aplikace. Dalšími významnými polovodičovými materiály jsou například germanium (Ge), fosfid galný (GaP) nebo karbid křemíku (SiC), který se používá pro vysokoteplotní a vysokonapěťové aplikace.

Vlastnosti polovodičů lze ovlivnit příměsemi, procesem zvaným dopování. Přidáním atomů s pěti valenčními elektrony (např. fosforu) vzniká n-dopovaný polovodič s přebytkem volných elektronů, zatímco přidáním atomů s třemi valenčními elektrony (např. boru) vzniká p-dopovaný polovodič s přebytkem dírek. Tato schopnost umožňuje tvorbu p-n přechodů, základních stavebních bloků elektronických součástek.

Polovodičová technologie se neustále vyvíjí, přičemž moderní výzkum se zaměřuje na nová materiály, jako jsou grafen nebo perovskity, které mohou nabídnout vyšší účinnost a nové možnosti v oblasti fotovoltaiky, senzorů a flexibilní elektroniky.