كمورد لـ OFF - SILICON 97 ، لقد شهدت اهتمامًا متزايدًا بخصائصه الضوئية. OFF - SILICON 97 ، على الرغم من عدم الوفاء بالمعايير الصارمة للسيليكون المرتفع - النقاء ، لا يزال يحمل إمكانات كبيرة في التطبيقات المختلفة ، وخاصة تلك المتعلقة بالموضوع الضوئي.
فهم - SILICON 97 درجة
قبل الخوض في خصائصه الضوئية ، من الضروري فهم ماهية السيليكون 97 من الدرجة. هذا النوع من السيليكون عادة ما يكون مستوى نقاء حوالي 97 ٪. قد تحتوي على شوائب مثل الحديد والألومنيوم والكالسيوم ، والتي هي منتجات من عملية إنتاج السيليكون. على عكس السيليكون العالي الدرجة المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات ، لا يحتوي Silicon 97 على الدرجة 97 على درجة عالية من النقاء المطلوبة لتطبيقات مثل الرقائق الدقيقة. ومع ذلك ، فإن هذه الشوائب لا تجعلها بلا فائدة بالضرورة ؛ بدلاً من ذلك ، يمكنهم التأثير على سلوكها الضوئي بطرق فريدة.
الأساسيات الضوئية
الموصلية الضوئية هي الظاهرة حيث تتغير الموصلية الكهربائية للمادة عند تعرضها للضوء. عندما يتم امتصاص الفوتونات من الضوء بواسطة مادة أشباه الموصلات مثل السيليكون ، يمكنها أن تثير الإلكترونات من نطاق التكافؤ إلى نطاق التوصيل. هذا يخلق أزواج ثقب الإلكترون ، وهي شركات شحن متنقلة. مع زيادة عدد ناقلات الشحن ، ترتفع الموصلية الكهربائية للمادة.
خصائص موصوعة ضوئية من SILICON 97 درجة
طيف الامتصاص
واحدة من الخواص الضوئية الرئيسية من SILICON 97 من الدرجة 97 هي طيف الامتصاص. بسبب وجود الشوائب ، يمكن أن يكون طيف امتصاص السيليكون 97 من الدرجة أوسع مقارنة بالسيليكون المرتفع. تقدم هذه الشوائب مستويات طاقة إضافية داخل فجوة النطاق في السيليكون ، مما يسمح لها بامتصاص الفوتونات مع مجموعة واسعة من الطاقات. هذا يعني أن السيليكون 97 من الدرجة 97 يمكن أن يستجيب لطيف أوسع من الضوء ، بما في ذلك بعض الأطوال الموجية التي قد لا تكون السيليكون المرتفع - النقاء حساسًا ل. على سبيل المثال ، قد يكون قادرًا على امتصاص الضوء في منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة بشكل أكثر فعالية ، والتي يمكن أن تكون مفيدة في التطبيقات مثل كاشفات الأشعة تحت الحمراء.
وقت الاستجابة
يشير وقت الاستجابة للمواد الضوئية إلى مدى سرعة تغيير الموصلية عند تشغيل الضوء أو إيقاف تشغيله. في حالة OFF - SILICON 97 ، يمكن أن تكون الشوائب بمثابة مراكز محاصرة للإلكترونات والثقوب المتحمسين. هذا يمكن أن يؤدي إلى وقت استجابة أطول مقارنة مع السيليكون عالية النقاء. عندما يكون الضوء في حالة من السيليكون 97 ، فإن بعض شركات النقل المتحمسين محاصرين من مواقع الشوائب. نتيجة لذلك ، يستغرق الأمر وقتًا أطول للوصول إلى الموصلية للوصول إلى أقصى قيمة عند تشغيل الضوء والعودة إلى قيمته الأصلية عند إيقاف تشغيل الضوء. ومع ذلك ، في بعض التطبيقات التي تكون فيها استجابة أبطأ مقبولة ، مثل أنواع معينة من تطبيقات الاستشعار عن الضوء ، قد لا تكون هذه الخاصية عيبًا.
حساسية
يتم تعريف حساسية المواد الضوئية على أنها التغير في الموصلية لكل وحدة تغيير في شدة ضوء الحوادث. OFF - يمكن أن يكون للسيليكون 97 درجة عالية نسبيا في نطاقات الطول الموجي. يمكن أن تعزز الشوائب في السيليكون توليد أزواج ثقب الإلكترون عند تعرضها للضوء. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي وجود بعض الشوائب المعدنية الانتقالية إلى زيادة احتمال امتصاص الفوتون وتوليد شحنات الشحن اللاحقة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى إيقاف السيليكون في الصف 97 مرشحًا مناسبًا للتطبيقات التي يلزم الكشف عن ضوء الكثافة المنخفضة ، كما هو الحال في عدادات الضوء أو مستشعرات الضوء المحيط.
التطبيقات القائمة على خصائص الموصلات الضوئية
طاقة شمسية
في مجال الطاقة الشمسية ، يمكن استخدام السيليكون 97 من الدرجة 97 في إنتاج الخلايا الشمسية منخفضة التكلفة. على الرغم من أنه قد لا يكون له نفس الكفاءة مثل الخلايا الشمسية السيليكون عالية النقاء ، فإن قدرتها على امتصاص طيف أوسع من الضوء يمكن أن تسهم في تحويل الطاقة بشكل عام. باستخدام SILICON 97 OFF - الصف في تصميم الخلايا الشمسية ، يمكن للمصنعين تقليل تكلفة الإنتاج مع الاستمرار في تحقيق مستوى معقول من إنتاج الطاقة. بالنسبة للمزارع الشمسية الكبيرة التي تكون فيها التكلفة عاملًا رئيسيًا ، يمكن أن يكون هذا خيارًا جذابًا.
مستشعرات الضوء
Off - خصائص Silicon 97 من الدرجة 97 تجعلها مناسبة لمختلف تطبيقات الاستشعار عن الضوء. إن حساسيةها لأطوال موجية مختلفة من الضوء والاستجابة العالية نسبيًا للضوء المنخفض الكثافة تجعلها مثالية للاستخدام في مستشعرات الضوء المحيط في الأجهزة الإلكترونية مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. تقوم هذه المستشعرات بضبط سطوع الشاشة استنادًا إلى ظروف الإضاءة المحيطة ، ويمكن أن توفر Silicon 97 من الدرجة 97 حلًا فعالًا لهذه الوظيفة.
مقارنة مع درجات السيليكون الأخرى
عند المقارنة - سيليكون 97 من الدرجات مع درجات السيليكون الأخرى مثلالمعدن السيليكون 1101والمعدن السيليكون 2202، والمعدن السيليكون 553، من المهم ملاحظة الاختلافات في خصائصها الضوئية. عادة ما يتم استخدام المعادن السيليكون عالية الدرجة مثل المعدن السيليكون 1101 والسيليكون المعدني 2202 في التطبيقات التي تكون هناك حاجة إلى خصائص كهربائية عالية ونقرة ، مثل تصنيع أشباه الموصلات. هذه الدرجات لها مستويات شوائب منخفضة للغاية ، مما يؤدي إلى سلوك ضوئي أكثر قابلية للتنبؤ به ومتناسق.
من ناحية أخرى ، فإن شوائب Silicon 97 من الدرجة 97 - تمنحها مزايا فريدة في تطبيقات معينة. على الرغم من أن السيليكون المعدني 553 هو أيضًا سيليكون من الدرجة ، إلا أن ملفه الشخصي وتكوينه المحدد قد يؤدي إلى خصائص موصل ضوئية مختلفة مقارنةً بالسيليكون 97.
العوامل التي تؤثر على الخصائص الضوئية
تركيز الشوائب
إن تركيز الشوائب في SILICON 97 من الدرجة 97 له تأثير كبير على خصائصه الضوئية. يمكن أن يؤدي تركيز الشوائب الأعلى إلى طيف امتصاص أوسع وزيادة الحساسية في بعض الحالات. ومع ذلك ، يمكن أن يتسبب أيضًا في مزيد من محاصرة شركة النقل ، والتي يمكن أن تبطئ وقت الاستجابة. لذلك ، فإن التحكم في تركيز الشوائب أثناء عملية الإنتاج أمر بالغ الأهمية لتحقيق الخصائص الضوئية المطلوبة.
درجة حرارة
يمكن أن تؤثر درجة الحرارة أيضًا على الخواص الضوئية للسيليكون 97. في درجات حرارة أعلى ، يمكن لحاملات الشحن أن تتحرك بحرية أكبر ، مما قد يزيد من توصيل المادة. ومع ذلك ، يمكن أن تتسبب درجات الحرارة المرتفعة أيضًا في توليد حراري من أزواج الثقب الإلكترونية ، والتي يمكن أن تضيف ضوضاء إلى الإشارة الضوئية. لذلك ، في التطبيقات التي يتم فيها استخدام Silicon 97 من الدرجة ، قد يكون التحكم في درجة الحرارة ضروريًا لضمان أداء مستقر ودقيق.
خاتمة
في الختام ، يعرض SILICON 97 من الدرجة 97 خواصًا ضوئية فريدة بسبب وجود شوائب. إن طيف الامتصاص الواسع ، وحساسية الضوء المنخفض الكثافة ، وإمكانية الاستخدام في التكلفة - التطبيقات الفعالة تجعلها مادة قيمة في مختلف المجالات مثل الطاقة الشمسية واستشعار الضوء. على الرغم من أنه قد لا يكون له نفس مستوى الأداء مثل السيليكون المرتفع في بعض الجوانب ، فإن مزاياه من حيث التكلفة والخصائص الضوئية المحددة تجعلها خيارًا قابلاً للتطبيق للعديد من التطبيقات.
إذا كنت مهتمًا باستكشاف إمكانات OFF - SILICON 97 لتطبيقك المحدد ، فأنا أدعوك للاتصال بي لمناقشة المشتريات. يمكننا العمل معًا لتحديد أفضل درجة وكمية من السيليكون 97 من الدرجة 97 لتلبية احتياجاتك.
مراجع
- Sze ، SM (1981). فيزياء أجهزة أشباه الموصلات. Wiley - Interscience.
- Kasap ، SO (2006). مبادئ المواد والأجهزة الإلكترونية. ماكجرو - هيل.
- Streetman ، BG ، & Banerjee ، SK (2006). الحالة الإلكترونية الحالة الصلبة. قاعة برنتيس.
