Cosa sono i semiconduttori intrinseci?

I semiconduttori intrinseci sono una forma pura di elementi che di solito hanno quattro elettroni di valenza.È possibile eseguire un processo speciale per trasformare semiconduttori intrinseci in semiconduttori di tipo negativo (N) o positivo (P).Gli usi dei semiconduttori di tipo p e di tipo N includono transistor bipolari di giunzione (BJT), transistor a effetto campo (FET) e raddrizzatori controllati dal silicio (SCR).

Buoni conduttori di elettricità, come il rame, perdono facilmente elettroniad altri atomi all'interno del materiale, mentre i semiconduttori conducono parzialmente e parzialmente isolanti.Sia il silicio che il germanio sono elementi di quattro valvole.Il silicio è un materiale comune per i semiconduttori, sebbene il germanio sia utilizzato anche per applicazioni ad alta frequenza.La differenza tra silicio e germanio è che la caduta di tensione in avanti in germanio è di circa 0,2 volt (V), rispetto a 0,7 V in silicio.

Quando si producono semiconduttori intrinseci, il silicio viene sciolto a una temperatura molto elevata in un gas inerte o avuoto.Il materiale fuso risultante assomiglia molto a un vetro fuso.Attraverso un processo chiamato Growing, un coltivatore rotante attira lentamente il silicio fuso in un materiale intrinseco di silicio sotto forma di un'asta di circa pochi pollici di diametro.

Materiali di silicio intrinseco, chiamati semiconduttori non oppiati, intrinseci (i) di tipo I)o semiconduttori intrinseci, sono di scarsa utilità per l'industria elettronica.La forma utile di silicio è il risultato dell'aggiunta di elementi speciali, noti come droganti, in un processo chiamato doping, in cui i droganti, come il fosforo o il boro, vengono aggiunti mentre il silicio è ancora fuso.Quando il fosforo viene aggiunto al silicio, un elettrone extra rende il silicio un semiconduttore di tipo N.Il passo successivo dopo che è stata coltivata un'asta di silicio di tipo N è affettato, in cui il materiale a forma di asta simile al vetro verrà tagliato per produrre sottili wafer di silicio.Tecniche speciali, come l'onda acustica di superficie (SAW), sono usate per tagliare un materiale molto duro, come il silicio drogato con fosforo.

I wafer di silicio generati dalla taglio possono essere scritti sull'asse X e poi su Y-asse, risultando in un'enorme quantità di semiconduttori di tipo N.Successivamente, anche i semiconduttori di tipo P vengono prodotti e preparati per il processo di assemblaggio.A questo punto, i semiconduttori intrinseci sono stati trasformati in semiconduttori estrinseci.L'assemblaggio più semplice di un semiconduttore di tipo N e di tipo P è una giunzione positiva negativa (P-N) nota come diodo, che è come una valvola a senso unico.La giunzione P-N che è stata generata dal contatto del semiconduttore di tipo N e P ha ora una caratteristica speciale nota come conducibilità a senso unico.