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Types of Semiconductors01:20

Types of Semiconductors

Intrinsic semiconductors are highly pure materials with no impurities. At absolute zero, these semiconductors behave as perfect insulators because all the valence electrons are bound, and the conduction band is empty, disallowing electrical conduction. The Fermi level is a concept used to describe the probability of occupancy of energy levels by electrons at thermal equilibrium. In intrinsic semiconductors, the Fermi level is positioned at the midpoint of the energy gap at absolute zero. When...
Semiconductors01:22

Semiconductors

There is variation in the electrical conductivity of materials - metals, semiconductors, and insulators that are showcased with the help of the energy band diagrams.
Metals such as copper (Cu), zinc (Zn), or lead (Pb) have low resistivity and feature conduction bands that are either not fully occupied or overlap with the valence band, making a bandgap non-existent. This allows electrons in the highest energy levels of the valence band to easily transition to the conduction band upon gaining...
Metal-Semiconductor Junctions01:24

Metal-Semiconductor Junctions

The contact of metal and semiconductor can lead to the formation of a junction with either Schottky or Ohmic behavior.
Schottky Barriers
Schottky barriers arise when a metal with a work function (Φm) contacts a semiconductor with a different work function (Φs). Initially, electrons transfer until the Fermi levels of the metal and semiconductor align at equilibrium. For instance, if Φm > Φs, the semiconductor Fermi level is higher than the metal's before contact. The semiconductor's...
MOS Capacitor01:25

MOS Capacitor

A Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) capacitor is a fundamental structure used extensively in semiconductor device technology, particularly in the fabrication of integrated circuits and MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors). The MOS capacitor consists of three layers: a metal gate, a dielectric oxide, and a semiconductor substrate.
The metal gate is typically made from highly conductive materials such as aluminum or polysilicon. Beneath the metal gate lies a thin layer of...
Non-ohmic Devices00:51

Non-ohmic Devices

In most substances, the current flow is proportional to the voltage applied to it. A simple relationship between the values of current, voltage, and resistance is known as Ohm's law. Nonohmic devices do not exhibit a linear relationship between voltage and current. One such device is the semiconducting circuit element known as a diode. A diode is a circuit device that allows current flow in only one direction.
Consider a simple circuit consisting of a battery, a diode, and a resistor. A diode...

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シリコンエレクトロニクスの物理的に一時的な形.

Suk-Won Hwang1, Hu Tao, Dae-Hyeong Kim

  • 1Department of Materials Science and Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL 61801, USA.

Science (New York, N.Y.)
|September 29, 2012
PubMed
まとめ
この要約は機械生成です。

研究者らは,使用後に体内に溶解する,一時的なシリコン電子を開発した. このブレークスルーにより,プログラム可能な殺菌剤のような,一時的に植入可能な医療機器が可能になり,医療の新たな可能性が生まれます.

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科学分野:

  • 材料科学と工学 材料科学と工学とは
  • バイオメディカルエンジニアリング
  • 電気工学 電気工学とは

背景:

  • 現在のシリコン電子機器は,長期的な物理的不変性のために設計されています.
  • 身体に再吸収される,制御された寿命を持つインプラント可能なデバイスが必要である.
  • これは,永久性インプラントの限界と,一時的な医療介入の必要性に対応しています.

研究 の 目的:

  • 移行性シリコンベースの補完性金属酸化物半導体 (CMOS) 技術の開発.
  • 定義された稼働寿命と,その後の再吸収を持つ植入可能なデバイスを可能にするために.
  • センサ,アクチュエータ,電源,およびトランジエントシステムのワイヤレス制御を統合するために.

主な方法:

  • 変形性シリコンの電子機器のための新しい材料と製造スキームの開発.
  • 制御された分解と再吸収を可能にするデバイスコンポーネントの設計.
  • センサー,アクチュエータ,電源,ワイヤレス制御戦略の統合.
  • トランジエントデバイスエンジニアリングのための理論的設計ツール.

主要な成果:

  • シリコンベースのCMOSテクノロジーを一時的な動作で実証した.
  • 機能性インプラントデバイスの重要なコンポーネントの統合.
  • システムレベルの例の開発:プログラム可能な非抗生物質のバクテリオシド.

結論:

  • 暫定的なシリコンエレクトロニクスは,一時的な,再吸収可能な埋め込みデバイスのための経路を提供します.
  • この技術は,ターゲットを絞り,一時的な介入などの新しい医療アプリケーションを可能にします.
  • 開発されたプラットフォームは,トランジエントシステムの統合センサー,アクチュエーション,電源,制御をサポートしています.