İçsel yarı iletkenler nelerdir?

İç yarı iletkenler, genellikle dört değerlik elektronuna sahip saf bir element biçimidir. İçsel yarı iletkenleri negatif (N) tipi veya pozitif (P) tipi yarı iletkenlere dönüştürmek için özel bir işlem yapılabilir. P tipi ve N tipi yarı iletkenlerin kullanımları, bipolar birleşme transistörlerini (BJT), alan etkili transistörleri (FET) ve silikon kontrollü redresörleri (SCR) içerir.

Bakır gibi iyi elektrik iletkenleri, yarı iletkenler kısmen iletken ve kısmen yalıtkan olurken, elektronları malzemenin içindeki diğer atomlara kolayca kaybederler. Hem silikon hem de germanyum dört değerli elemanlardır. Germanyum da yüksek frekanslı uygulamalar için kullanılmasına rağmen, silikon yarı iletkenler için yaygın bir malzemedir. Silisyum ve germanyum arasındaki fark, germanyumdaki ileri voltaj düşüşünün, silikondaki 0.7 V'a kıyasla yaklaşık 0.2 volt (V) olmasıdır.

İçsel yarı iletkenler yaparken, silikon inert bir gazda veya bir vakumda çok yüksek bir sıcaklıkta eritilir. Elde edilen erimiş malzeme erimiş bir bardağa çok benziyor. Büyüme olarak adlandırılan bir işlemle, bir eğirme yetiştiricisi yavaşça erimiş silisyeni, çapı yaklaşık birkaç inç olan bir çubuk biçiminde bir iç silikon malzemesine çeker.

Katılmamış yarı iletkenler, içsel (i) tipi yarı iletkenler veya içsel yarı iletkenler olarak adlandırılan içsel silikon malzemeler elektronik endüstrisi için çok az kullanılmaktadır. Silikonun kullanışlı formu, silikon hala erimişken fosfor veya bor gibi dopantların ilave edildiği, doping adı verilen bir işlemde dopantlar olarak bilinen özel elementlerin eklenmesinin bir sonucudur. Silisyuma fosfor eklendiğinde, fazladan bir elektron, silisyumu bir N-tipi yarı iletken yapar. N tipi bir silikon çubuğunun büyütüldükten sonraki adımı dilimlemedir, burada cam benzeri çubuk şeklindeki malzeme ince silikon gofretler üretmek üzere dilimlenir. Yüzey akustik dalgası (SAW) gibi özel teknikler, fosfor katkılı silikon gibi çok sert bir malzemenin dilimlenmesinde kullanılır.

Dilimleme ile oluşturulan silikon gofretler, x ekseni üzerine ve sonra y ekseni üzerine çizilebilir, bu da büyük miktarda N tipi yarı iletkenle sonuçlanır. Daha sonra P-tipi yarı iletkenler de üretilir ve montaj işlemi için hazır hale getirilir. Bu noktada, iç yarı iletkenler dış yarı iletkenlere dönüştürülmüştür. N tipi ve P tipi yarı iletkenlerin en basit düzeneği, bir tek yönlü valf gibi olan bir diyot olarak bilinen pozitif-negatif (PN) birleşimdir. N tipi ve P tipi yarı iletkenlerin temasıyla oluşturulan PN kavşağı şimdi tek yönlü iletkenlik olarak bilinen özel bir özelliğe sahiptir.