Ποιοι είναι οι εξωγενείς ημιαγωγοί;

Οι εξωγενείς ημιαγωγοί είναι μερικώς αγώγιμοι και μερικώς μονωτικά υλικά που έχουν μεταβληθεί χημικά για να φέρουν μη ουδέτερο ηλεκτρικό φορτίο.Είναι τα δομικά στοιχεία των συσκευών ημιαγωγών.Η παραγωγή εξωγενών ημιαγωγών ακολουθεί μια επιτυχημένη παραγωγή ενδογενών ημιαγωγών και μετασχηματισμού τους σε θετικούς (P) τύπους ή αρνητικούς (N) ημιαγωγούς.Αυτό το καθαρό πυρίτιο, ενώ σε υγρή μορφή, αντιδρά εύκολα με οξυγόνο για να επανέλθει σε μια παραλλαγή της συνηθισμένης άμμου.Χρησιμοποιώντας ένα ειδικό περιβάλλον παραγωγής, όπως σε ένα κενό ή ένα αέριο που δεν αντιδράει, το υλικό του πυριτίου έχει την ευκαιρία να έχει υψηλή καθαρότητα.Οποιαδήποτε ανεπιθύμητα ίχνη άλλων στοιχείων και ενώσεων διαχωρίζονται επίσης για να επιτευχθούν καθαρό πυρίτιο.Το πυρίτιο λιώνει σε περίπου 2.577 deg (περίπου 1.414 deg, γ), έτσι απαιτείται ειδικός εξοπλισμός και τεχνολογία για την παραγωγή εξωγενών ημιαγωγών.Το ντόπινγκ συνεπάγεται την εισαγωγή πρόσθετων ελεγχόμενων ακαθαρσιών στον εγγενή ημιαγωγό ενώ είναι σε υγρή μορφή.Στη βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών, η καθαρή λειτουργία του πυριτίου που λειτουργεί ως εγγενής ημιαγωγός πρέπει να μετατραπεί σε έναν εξωγενή ημιαγωγό για να χρησιμοποιηθεί.Εάν έχει στερεοποιηθεί ως εγγενές, πρέπει να είναι και πάλι λιωμένο για να δημιουργήσει έναν εξωγενή ημιαγωγό.Μόλις ο εγγενής ημιαγωγός είναι σε υγρή μορφή, η δημιουργία ενός ημιαγωγού τύπου P ή Ν τύπου είναι η επόμενη επιλογή και με τα σωστά στοιχεία του ντόπιου ή τη σωστή επιλογή ελεγχόμενων ακαθαρσιών, ο ενδογενής ημιαγωγός γίνεται ένας εξωγενής ημιαγωγός ή ένας ημιαγωγός με doped.

Οι εξωγενείς ημιαγωγοί είναι είτε τύπου Ν είτε τύπου Ρ, ανάλογα με το χρησιμοποιούμενο dopant.Ένα δελτίο, όπως το βόριο, μπορεί να έχει τρία ηλεκτρόνια στο κέλυφος του εξωτερικού ατόμου ή στο σθένος, για να παράγει έναν ημιαγωγό τύπου Ρ.Εκείνοι με πέντε ηλεκτρόνια σθένους, όπως ο φωσφόρος, χρησιμοποιούνται ως ντόπια για την παραγωγή ημιαγωγού τύπου Ν.Η προσθήκη βορίου σε λιωμένο καθαρό πυρίτιο σε ένα περιβάλλον που δεν αντιδράται, το καθιστά ένα ημιαγωγό τύπου Ρ ή έναν αποδέκτη ηλεκτρονίων, ενώ το ενδογενές πυρίτιο με φωσφόρο δημιουργεί έναν ημιαγωγό τύπου Ν ή έναν δότη ηλεκτρονίων.Ένα άτομο βορίου έως 10 εκατομμύρια άτομα πυριτίου είναι η τυπική αναλογία της ποσότητας ακαθαρσίας σε έναν εγγενή ημιαγωγό.

Ένα εργοστάσιο ημιαγωγών παραδίδει εξαρτήματα με διάφορους συνδυασμούς εξωγενών ημιαγωγών.Η διόδου δύο τερματικών έχει μία ενιαία διασταύρωση P-N ή έναν ημιαγωγό τύπου P και N-Type.Πολύ μεγάλης κλίμακας μάρκες ενσωμάτωσης έχουν χιλιάδες διασταυρώσεις των ημιαγωγών τύπου P και N-Type.