Орчин үеийн электроник болон оптоэлектроникийн салбарт хагас дамжуулагч материалууд орлуулшгүй үүрэг гүйцэтгэдэг. Ухаалаг утас, автомашины радараас эхлээд үйлдвэрлэлийн зэрэглэлийн лазер хүртэл хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүд хаа сайгүй байдаг. Бүх гол параметрүүдийн дунд эсэргүүцэл нь хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг ойлгож, зохион бүтээх хамгийн үндсэн үзүүлэлтүүдийн нэг юм.
1. Эсэргүүцэл гэж юу вэ?
Эсэргүүцэл гэдэг нь материал цахилгаан гүйдлийн урсгалыг хэр хүчтэй эсэргүүцэж байгааг хэмждэг физик хэмжигдэхүүн бөгөөд үүнийг ихэвчлэн ом-сантиметрээр (Ω·см) илэрхийлдэг. Энэ нь электронууд материалаар дамжин өнгөрөхдөө мэдэрдэг дотоод "эсэргүүцэл"-ийг тусгадаг. Металлууд ерөнхийдөө маш бага эсэргүүцэлтэй, тусгаарлагчууд нь маш өндөр эсэргүүцэлтэй байдаг бөгөөд хагас дамжуулагчид тэдгээрийн хооронд хаа нэгтээ байрладаг бөгөөд тохируулж болох эсэргүүцлийн нэмэлт давуу талтай. Эсэргүүцэл ρ=R*(L/A), энд: R нь цахилгаан эсэргүүцэл, A нь материалын хөндлөн огтлолын талбай, L нь материалын урт юм.
2. Хагас дамжуулагчийн эсэргүүцэлд нөлөөлдөг хүчин зүйлс
Металлаас ялгаатай нь хагас дамжуулагчийн эсэргүүцэл тогтмол биш. Үүнд хэд хэдэн гол хүчин зүйл нөлөөлдөг:
1 Материалын төрөл: Цахиур (Si), галлийн арсенид (GaAs), индий фосфид (InP) зэрэг хагас дамжуулагч материалууд нь өөр өөр дотоод эсэргүүцлийн утгатай байдаг.
2 Допингийн найрлага: Өөр өөр төрөл, концентрацид допант (бор эсвэл фосфор гэх мэт) оруулах нь тээвэрлэгчийн концентрацийг өөрчилж, эсэргүүцэлд мэдэгдэхүйц нөлөөлдөг.
3 Температур: Хагас дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь температураас ихээхэн хамааралтай байдаг. Температур нэмэгдэхийн хэрээр зөөгч бодисын концентраци нэмэгдэж, ерөнхийдөө эсэргүүцэл буурдаг.
④ Кристал бүтэц ба согог: Кристал бүтцийн төгс бус байдал, тухайлбал мултрал эсвэл согог нь тээвэрлэгчийн хөдөлгөөнд саад учруулж, улмаар эсэргүүцэлд нөлөөлдөг.
3. Эсэргүүцэл нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэлд хэрхэн нөлөөлдөг вэ?
Практик хэрэглээнд эсэргүүцэл нь эрчим хүчний хэрэглээ, хариу урвалын хурд болон үйл ажиллагааны тогтвортой байдалд шууд нөлөөлдөг. Жишээлбэл:
Лазер диодуудад хэт өндөр эсэргүүцэл нь мэдэгдэхүйц халалт үүсгэдэг бөгөөд энэ нь гэрлийн гаралтын үр ашиг болон төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаанд нөлөөлдөг.
RF төхөөрөмжүүдэд сайтар тохируулсан эсэргүүцэл нь оновчтой импеданс тохируулга болон сайжруулсан дохионы дамжуулалтыг бий болгодог.
Фотодетекторуудад өндөр эсэргүүцэлтэй суурь нь харанхуй гүйдлийн бага гүйцэтгэлд хүрэхийн тулд ихэвчлэн зайлшгүй шаардлагатай байдаг.
Тиймээс хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн инженерчлэлд эсэргүүцлийн нарийн дизайн болон хяналт чухал үүрэгтэй.
4. Үйлдвэрлэлийн эсэргүүцлийн ердийн хүрээ (Лавлагаа утга)
Материалын төрөл Эсэргүүцэл (Ω·см)
Дотоод цахиур (Si) ~2.3 × 10⁵
Холилдсон цахиур (n-төрөл/p-төрөл) 10⁻³ ~ 10²
Галлий Арсенид (GaAs) 10⁶ (хагас тусгаарлагч) ~ 10⁻³
Индиум фосфид (InP) 10⁴ ~ 10⁻²
5. Дүгнэлт
Эсэргүүцэл нь зөвхөн материалын параметрээс илүү бөгөөд хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн гүйцэтгэл, найдвартай байдалд шууд нөлөөлдөг гол хүчин зүйл юм. Lumispot дээр бид төхөөрөмжүүд маань өргөн хүрээний хэрэглээнд өндөр үр ашигтай, тогтвортой ажиллагааг хангахын тулд материалын сонголт, нарийн допинг хийх техник, боловсронгуй процессын хяналтаар дамжуулан эсэргүүцлийг оновчтой болгодог.
6. Бидний тухай
Lumispot нь өндөр хүчин чадалтай хагас дамжуулагч лазер болон оптоэлектроник төхөөрөмжийг хөгжүүлэх, үйлдвэрлэх чиглэлээр мэргэшсэн. Бид эсэргүүцэл гэх мэт материалын параметрүүд бүтээгдэхүүний гүйцэтгэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэдгийг ойлгож байна. Эсэргүүцлийн хяналт, захиалгат хагас дамжуулагч материал, таны хэрэглээний хэрэгцээнд тохирсон лазер дизайны шийдлүүдийн талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсвэл бидэнтэй холбогдоно уу.
Нийтэлсэн цаг: 2025-06-09