Hva er de forskjellige typer halvleder?

Det er to grunnleggende typer halvledere;det iboende og det ekstrinsiske.Materialet som omfatter en iboende halvleder er i en generelt ren tilstand.Den ekstrinsiske halvleder kan kategoriseres ytterligere som enten N-type eller P-type.Dette er en som urenheter er lagt til for å produsere en ønsket tilstand.N-type og p-type halvledere er ekstrinsiske halvledere som forskjellige urenheter er tilsatt, og har følgelig forskjellige ledende egenskaper.

En halvleder er vanligvis et krystallinsk fast stoff der konduktivitet på grunn av elektronstrømmen er mellom et metall og enisolering.Intrinsiske halvledere er slike materialer med liten eller ingen urenhet, og silisium er den mest brukte.Atomgitterstrukturen til silisiumkrystaller består av perfekte kovalente bindinger, noe som betyr at det er få gratis elektroner å bevege seg rundt.Krystallen er nesten en isolator.Når temperaturene stiger over absolutt null, øker sannsynligheten for å indusere elektronstrømmen i materialet.

Denne effekten kan økes kraftig ved å introdusere urenheter i gitterstrukturen som gjør et større antall gratis elektroner tilgjengelig.Prosessen med å legge til visse urenheter til halvledere blir referert til som doping.Urenhetene som er lagt til, kalles dopemidlet.Mengden dopingmiddel som ble tilført en iboende halvleder proporsjonalt endrer konduktivitetsnivået.Ekstrinsiske halvledere er produktene fra dopingprosessen.Det er to typer ladningsbærere i halvledere;Et fritt elektron og hullet der elektronet pleide å være i et atomer valensbånd.Elektronet er en negativ ladningsbærer, og hullet anses å være positiv ladningsbærere i samme størrelsesorden.Donor -dopingmidler har mer valensbåndelektroner enn materialet det erstatter, noe som tillater mer gratis elektroner.Acceptor-dopingmidler har færre valensbåndelektroner enn materialet det erstatter, og skaper flere hull.

N-type halvledere er ekstrinsiske halvledere der donordopingmidler har blitt brukt.En økning i negative elektronladningsbærere resultater.Negative ladningsbærere kalles majoritetsbæreren i N-typen, mens positive ladningsbærere kalles mindretallet.

P-type halvledere er resultatet av bruk av akseptordopaner.Som de kovalente båndene til gitterreformen, blir hullene igjen i valensbåndene til det omkringliggende materialet.Økningen i hull øker konsentrasjonen av positive ladningsbærere.Flertallet for P-typen ville være positiv og minoritetsnegative.

Ved doping kan halvledere produseres med forskjellige og komplementære ledende egenskaper.En viktig anvendelse av dette er P-N-krysset, der p-type og n-type halvledere blir brakt i nærkontakt.En effekt av krysset er å tillate hullene og elektronene å kombinere og produsere lys.Dette er en lysemitterende diode (LED).P-N-krysset danner også en diode der strøm kan strømme i den ene retningen gjennom krysset, men ikke i den andre, et krav for digital elektronikk.