Wat zijn intrinsieke halfgeleiders?

Intrinsieke halfgeleiders zijn een pure vorm van elementen die meestal vier valentie -elektronen hebben.Een speciaal proces kan worden gedaan om intrinsieke halfgeleiders te maken in negatieve (N) -type of positieve (P) -type halfgeleiders.Het gebruik van P-type en N-type halfgeleiders omvatten bipolaire junctie transistors (BJT), veldeffecttransistoren (FET) en siliciumgestuurde gelijkrichters (SCR).

Goede geleiders van elektriciteit, zoals koper, verlies gemakkelijk elektronennaar andere atomen in het materiaal, terwijl halfgeleiders gedeeltelijk uitvoeren en gedeeltelijk isoleren.Zowel silicium als germanium zijn viervalentie-elementen.Silicium is een veel voorkomend materiaal voor halfgeleiders, hoewel germanium ook wordt gebruikt voor hoogfrequente toepassingen.Het verschil tussen silicium en germanium is dat de voorwaartse spanningsval in germanium ongeveer 0,2 volt (v) is, vergeleken met 0,7 V in silicium.

Bij het maken van intrinsieke halfgeleiders wordt silicium gesmolten bij een zeer hoge temperatuur in een inert gas of eenvacuüm.Het resulterende gesmolten materiaal lijkt erg op een gesmolten glas.Door een proces genaamd Growing, trekt een draaiende teler langzaam het gesmolten silicium in een intrinsiek materiaal van silicium in de vorm van een staaf ongeveer een paar centimeter in diameter.

Intrinsieke siliciummaterialen, ongedoteerde halfgeleiders genoemd, intrinsiek (I) -type halfgeleiders genoemd, of intrinsieke halfgeleiders, zijn van weinig nut voor de elektronica -industrie.De nuttige vorm van silicium is een gevolg van het toevoegen van speciale elementen, bekend als dopants, in een proces dat doping wordt genoemd, waarbij dopants, zoals fosfor of boor, worden toegevoegd terwijl het silicium nog steeds gesmolten is.Wanneer fosfor wordt toegevoegd aan silicium, maakt een extra elektron het silicium een N-type halfgeleider.De volgende stap nadat een staaf van het silicium van het N-type is gekweekt, is snijden, waarbij het glasachtige, staafvormige materiaal wordt gesneden om dunne siliciumwafels te produceren.Speciale technieken, zoals de oppervlakte-akoestische golf (SAW), worden gebruikt bij het snijden van een zeer hard materiaal, zoals fosforus-gedoteerd silicium.

De door snijden gegenereerde siliciumwafels kunnen worden geschreven op de x-as en vervolgens op de y-Axe, resulterend in een enorme hoeveelheid N-type halfgeleiders.Later worden ook P-type halfgeleiders geproduceerd en gereed gemaakt voor het assemblageproces.Op dit punt zijn de intrinsieke halfgeleiders omgezet in extrinsieke halfgeleiders.De eenvoudigste assemblage van een N-type en een P-type halfgeleider is een positief-negatieve (P-N) junctie bekend als een diode, die als een eenrichtingsklep is.De P-N Junction die werd gegenereerd door het contact van het N-type en P-type halfgeleider heeft nu een speciaal kenmerk dat bekend staat als een eenrichtingsgeleidbaarheid.