Hvad er de forskellige typer halvleder?

Der er to grundlæggende typer halvledere;det iboende og det ekstrinsiske.Det materiale, der omfatter en iboende halvleder, er i en generelt ren tilstand.Den ekstrinsiske halvleder kan kategoriseres yderligere som enten N-type eller P-type.Dette er en, som urenheder er tilføjet for at producere en ønsket tilstand.N-type og P-type halvledere er ekstrinsiske halvledere, hvortil der er tilføjet forskellige urenheder, og følgelig har forskellige ledende egenskaber.

En halvleder er normalt et krystallinsk fast stof, hvor ledningsevnen på grund af elektronstrømmen er mellem et metal og et metal og etisolator.Intrinsiske halvledere er sådanne materialer med ringe eller ingen urenhed, idet silicium er den mest anvendte.Atomgitterstrukturen af siliciumkrystaller består af perfekte kovalente bindinger, hvilket betyder, at der er få frie elektroner at bevæge sig rundt.Krystallen er næsten en isolator.Når temperaturerne stiger over absolut nul, øges sandsynligheden for at inducere elektronstrøm i materialet.

Denne effekt kan øges kraftigt ved at indføre urenheder i gitterstrukturen, der gør et større antal gratis elektroner til rådighed.Processen med at tilføje visse urenheder til halvledere omtales som doping.Den tilføjede urenhed kaldes dopingmidlet.Mængden af dopingmiddel, der er tilføjet til en iboende halvleder, ændrer proportionalt dets ledelsesniveau.Ekstrinsiske halvledere er produkterne fra dopingprocessen.

Dopingmidler betegnes som enten acceptorer eller donorer og ændrer ladningsbærerkoncentrationer af en halvleder.Der er to typer ladningsbærere i halvledere;En fri elektron og hullet, hvor elektronet plejede at være i et Atoms Valence -bånd.Elektronet er et negativt ladningsbærer, og hullet anses for at være en positiv ladningsbærer af samme størrelse.Donor -dopanter har flere valensbåndelektroner end det materiale, det erstatter, hvilket muliggør flere gratis elektroner.Acceptor-dopanter har færre valensbåndelektroner end det materiale, det erstatter, hvilket skaber flere huller.

N-type halvledere er ekstrinsiske halvledere, hvor donordopingerne er blevet brugt.En stigning i negative elektronafgiftsbærere resultater.Negative ladningsbærere kaldes majoritetsbæreren i N-typen, mens positive ladningsbærere kaldes mindretal.

P-type halvledere er resultatet af at bruge acceptor-dopingmidler.Som de kovalente bindinger af gitterreformen efterlades huller i valensbånd i det omgivende materiale.Stigningen i huller øger koncentrationen af positive ladningsbærere.Majoritetsbæreren for P-typen ville være positiv og mindretalets negative.

Ved doping kan halvledere produceres med forskellige og komplementære ledende egenskaber.En vigtig anvendelse af dette er P-N-krydset, hvor halvleder af P-type og N-type bringes i tæt kontakt.En virkning af krydset er at tillade huller og elektronerne at kombinere og producere lys.Dette er en let emitterende diode (LED).P-N-krydset danner også en diode, hvor elektricitet kan flyde i den ene retning gennem krydset, men ikke i det andet, et krav til digital elektronik.