Wat zijn extrinsieke halfgeleiders?

Extrinsieke halfgeleiders zijn gedeeltelijk geleidende en gedeeltelijk isolerende materialen die chemisch zijn gewijzigd om een niet-neutrale elektrische lading te dragen.Het zijn de bouwstenen van halfgeleiderapparaten.De productie van extrinsieke halfgeleiders volgt een succesvolle productie van intrinsieke halfgeleiders en hun transformatie in positieve (P) -type of negatieve (N) -type halfgeleiders.

Wanneer siliciumdioxide ondergaat van zuurstofatomen, extractie van zuiver silicium mogelijk.Dit zuivere silicium, hoewel in vloeibare vorm, reageert gemakkelijk met zuurstof om terug te keren naar een variatie van gewoon zand.Door een speciale productieomgeving te gebruiken, zoals in een vacuüm of een niet-reagerend gas, heeft het siliciummateriaal een kans op een hoge zuiverheid.Alle ongewenste sporen van andere elementen en verbindingen worden ook gescheiden om zuiver silicium te bereiken.Silicium smelt op ongeveer 2.577 deg; F (ongeveer 1.414 deg; c), dus zijn speciale apparatuur en technologie vereist om extrinsieke halfgeleiders te produceren.

Puur silicium op zichzelf moet worden gedoteerd zodat het niet permanent blijft als een intrinsieke semiconductor.Doping omvat het introduceren van extra gecontroleerde onzuiverheden in de intrinsieke halfgeleider terwijl deze in vloeibare vorm is.In de elektronica -industrie moet puur silicium functioneren als een intrinsieke halfgeleider worden omgezet in een extrinsieke halfgeleider om te worden gebruikt.Als het als intrinsiek is gestold, moet het opnieuw gesmolten zijn om een extrinsieke halfgeleider te creëren.Zodra de intrinsieke halfgeleider in vloeibare vorm is, is het creëren van een P-type of N-type halfgeleider de volgende keuze, en met de juiste dopantelementen of de juiste keuze van gecontroleerde onzuiverheden, wordt de intrinsieke halfgeleider een extrinsieke halfgeleider of een doted semiconductor.

Extrinsieke halfgeleiders zijn n-type of p-type, afhankelijk van de gebruikte dopant.Een dopant, zoals boor, kan drie elektronen op de buitenste atoomschaal of valentie hebben om een P-type halfgeleider te produceren.Degenen met vijf valentie-elektronen, zoals fosfor, worden gebruikt als doteermiddelen om een N-type halfgeleider te produceren.Het toevoegen van boor aan gesmolten zuiver silicium in een niet-reagerende omgeving maakt het een P-type halfgeleider, of een elektronenacceptor, terwijl het doping van intrinsiek silicium met fosfor een N-type halfgeleider of een elektronendonor creëert.Een booratoom tot maar liefst 10 miljoen siliciumatomen is de typische verhouding van de hoeveelheid onzuiverheid in een intrinsieke halfgeleider.

Een halfgeleiderplant levert componenten met verschillende combinaties van extrinsieke halfgeleiders.De twee-terminale diode heeft een enkele P-N-junctie, of een verbonden P-type en N-type halfgeleider.Zeer grootschalige integratiechips hebben duizenden knooppunten van P-type en N-type halfgeleiders.