Wat zijn de verschillende soorten halfgeleider?

Er zijn twee basistypen halfgeleiders;het intrinsieke en het extrinsieke.Het materiaal dat een intrinsieke halfgeleider omvat, bevindt zich in een over het algemeen pure toestand.De extrinsieke halfgeleider kan verder worden gecategoriseerd als n-type of p-type.Dit is er een waaraan onzuiverheden zijn toegevoegd om een gewenste staat te produceren.N-type en P-type halfgeleiders zijn extrinsieke halfgeleiders waaraan verschillende onzuiverheden zijn toegevoegd en hebben bijgevolg verschillende geleidende eigenschappen.isolator.Intrinsieke halfgeleiders zijn dergelijke materialen met weinig of geen onzuiverheid, silicium is het meest gebruikt.De atomaire roosterstructuur van siliciumkristallen bestaat uit perfecte covalente bindingen, wat betekent dat er weinig vrije elektronen zijn om te bewegen.Het kristal is bijna een isolator.Naarmate de temperaturen boven absolute nul stijgen, neemt de kans op het induceren van elektronenstroom in het materiaal toe.

Dit effect kan sterk worden verhoogd door onzuiverheden in de roosterstructuur te introduceren die een groter aantal vrije elektronen beschikbaar maken.Het proces van het toevoegen van bepaalde onzuiverheden aan halfgeleiders wordt doping genoemd.De toegevoegde onzuiverheid wordt de dopant genoemd.De hoeveelheid dopant die wordt toegevoegd aan een intrinsieke halfgeleider verandert verhoudingsgewijs zijn geleidingsniveau.Extrinsieke halfgeleiders zijn de producten van het dopingproces.

Doteermiddelen worden aangeduid als acceptoren of donoren en wijzigen de ladingsdragerconcentraties van een halfgeleider.Er zijn twee soorten ladingsdragers in halfgeleiders;Een vrij elektron en het gat waar het elektron vroeger in een Atoms -valentieband was.Het elektron is een negatieve ladingsdrager en het gat wordt beschouwd als een positieve ladingsdrager van dezelfde grootte.Dotor doteermiddelen hebben meer valentieband -elektronen dan het materiaal dat het vervangt, waardoor meer vrije elektronen mogelijk zijn.Acceptor-doteermiddelen hebben minder valentieband-elektronen dan het materiaal dat het vervangt, waardoor meer gaten ontstaan.

N-type halfgeleiders zijn extrinsieke halfgeleiders waarin donor-doteermiddelen zijn gebruikt.Een toename van negatieve elektronenlaaddragers resultaten.Negatieve ladingsdragers worden de meerderheidsdrager genoemd in het N-type, terwijl positieve ladingsdragers de minderheid worden genoemd.

P-type halfgeleiders zijn het resultaat van het gebruik van acceptor-doteermiddelen.Als de covalente bindingen van de roosterhervorming worden gaten achtergelaten in de valentiebanden van het omringende materiaal.De toename van gaten verhoogt de concentratie van positieve ladingsdragers.De meerderheidsdrager voor het P-type zou positief zijn en de minderheid negatief.

Door doping kunnen halfgeleiders worden geproduceerd met verschillende en complementaire geleidende eigenschappen.Een belangrijke toepassing hiervan is de P-N Junction, waarbij P-type en N-type halfgeleiders in nauw contact worden gebracht.Een effect van de kruising is om de gaten en de elektronen toe te staan te combineren, waardoor licht wordt geproduceerd.Dit is een lichte emitting diode (LED).De P-N Junction vormt ook een diode waar elektriciteit in de ene richting door de kruising kan stromen, maar niet in de andere, een vereiste voor digitale elektronica.