Farklı Yarı İletken Türleri Nelerdir?

İki temel tipte yarı iletken vardır; içsel ve dışsal. İçsel bir yarı iletken içeren malzeme genel olarak saf haldedir. Dışsal yarı iletken, n tipi veya p tipi olarak da sınıflandırılabilir. Bu arzu edilen bir durumu üretmek için safsızlıkların eklendiği durumdur. N tipi ve p tipi yarı iletkenler, farklı safsızlıkların eklendiği dış kaynaklı yarı iletkenlerdir ve sonuç olarak farklı iletken özelliklere sahiptirler.

Bir yarı iletken genellikle elektron akışına bağlı iletkenliğin bir metal ile bir yalıtkan arasında olduğu kristalli bir katıdır. İç yarı iletkenler az miktarda veya hiç safsızlığa sahip olmayan malzemelerdir, silikon en yaygın kullanılanıdır. Silisyum kristallerin atomik kafes yapısı mükemmel kovalent bağlardan oluşur, bu, hareket etmek için birkaç serbest elektron olduğu anlamına gelir. Kristal neredeyse bir yalıtkandır. Sıcaklıklar mutlak sıfırın üzerine çıktığında, malzemede elektron akışını indükleme olasılığı artar.

Bu etki, daha fazla sayıda serbest elektronun mevcut olmasını sağlayan kafes yapısına yabancı maddelerin katılmasıyla büyük ölçüde arttırılabilir. Yarı iletkenlere belirli safsızlıkların eklenmesi işlemi doping olarak adlandırılır. Eklenen safsızlığa dopant denir. İçsel bir yarı iletkene eklenen dopant miktarı, iletkenlik seviyesini orantılı olarak değiştirir. Dışsal yarı iletkenler doping işleminin ürünleridir.

Dopantlar alıcı veya bağışçı olarak adlandırılır ve bir yarı iletkenin taşıyıcı taşıyıcı konsantrasyonlarını değiştirir. Yarı iletkenlerde iki tip şarj taşıyıcısı vardır; serbest bir elektron ve elektronun bir atomun değer bandında olduğu delik. Elektron negatif bir yük taşıyıcısıdır ve deliğin aynı büyüklükteki pozitif yük taşıyıcısı olduğu kabul edilir. Donör katkı maddeleri, değiştirdikleri malzemeden daha fazla değerlik band elektronuna sahiptir ve daha fazla serbest elektron sağlar. Alıcı dopantlar, değiştirdikleri malzemeden daha az değerlik band elektronuna sahiptir ve daha fazla delik yaratırlar.

N tipi yarı iletkenler, donör katkı maddelerinin kullanıldığı dışsal yarı iletkenlerdir. Negatif elektron yükü taşıyıcılarında bir artış meydana gelir. Negatif yük taşıyıcılar n-tipinde çoğunluk taşıyıcısı, pozitif yük taşıyıcılar ise azınlık olarak adlandırılır.

P tipi yarı iletkenler, alıcı dopantları kullanmanın sonucudur. Kafes reformunun kovalent bağları olarak, çevre malzemenin değer bantlarında delikler bırakılmıştır. Deliklerdeki artış, pozitif yük taşıyıcıların konsantrasyonunu arttırır. P tipi için ana taşıyıcı pozitif ve azınlık negatif olacaktır.

Katkılama yoluyla, farklı ve tamamlayıcı iletken özelliklere sahip yarı iletkenler üretilebilir. Bunun önemli bir uygulaması, p tipi ve n tipi yarı iletkenlerin yakın temasa sokulduğu pn kavşağıdır. Kavşağın bir etkisi deliklerin ve elektronların birleşerek ışık üretmesine izin vermektir. Bu bir ışık yayan diyottur (LED). Pn kavşağı, elektriğin birleşme noktasından bir yöne doğru akabileceği ancak diğerlerinde değil, dijital elektronik için bir gereksinim duyduğu bir diyot oluşturur.