Vilka är de olika typerna av Semiconductor?

September 30

Det finns två grundläggande typer av halvledare; inneboende och yttre. Det material som innefattar en inneboende halvledare är i ett huvudsakligen rent tillstånd. Den yttre halvledare kan kategoris vidare antingen n-typ eller p-typ. Detta är en till vilken föroreningar har tillsatts för att åstadkomma ett önskat tillstånd. N-typ och p-typ halvledare är yttre halvledare till vilka olika föroreningar har lagts, och därmed har olika ledande egenskaper.

En halvledare är vanligtvis en kristallin fast substans, i vilken konduktivitet på grund av elektronflödet är mellan den för en metall och en isolator. Inneboende halvledare är sådana material med liten eller ingen förorening, som kisel används den mest. Atomgitterstruktur av kiselkristaller består av perfekta kovalenta bindningar, vilket innebär att det finns få fria elektroner att flytta runt. Kristallen är nästan en isolator. När temperaturerna stiger över absoluta nollpunkten, är sannolikheten för att inducera elektronflöde i materialet ökar.

Denna effekt kan ökas kraftigt genom att införa orenheter i gitterstrukturen som gör ett större antal fria elektroner tillgängliga. Processen att lägga till vissa föroreningar till halvledare kallas dopning. Föroreningen sattes benämnes dopämnet. Mängden dopningsmedel läggs till en inneboende halvledare proportionellt byter nivå av ledningsförmåga. Yttre halvledare är produkter av dopningsprocessen.

Dopningsmedel benämns som antingen acceptorer eller donatorer, och ändra laddnings bärarkoncentrationer av en halvledare. Det finns två typer av laddningsbärare i halvledare; en fri elektron och hålet där elektron brukade vara i en atoms valensbandet. Elektronen är en negativ laddningsbärare, och hålet anses vara positiv laddningsbärare av samma storleksordning. Donor dopningsmedel har fler valensbands elektroner än det material som den ersätter, vilket gör att fler fria elektroner. Acceptor dopningsmedel har färre valensbands elektroner än det material som den ersätter, skapa fler hål.

N-typ halvledare är yttre halvledare där donator dopningsmedel har använts. En ökning av negativa elektronladdningsbärare resultat. Negativa laddningsbärare kallas majoritetsbärare i n-typ, medan positiva laddningsbärare kallas minoritet.

Av P-typ halvledare är resultatet av att använda acceptor dopningsmedel. Som de kovalenta bindningarna i gitter reformen är hål kvar i valensbanden över det omgivande materialet. Ökningen i hålen ökar koncentrationen av positiva laddningsbärare. Majoriteten bärare för p-typ skulle vara positiv och minoriteten negativ.

Genom dopning kan halvledare tillverkas med olika och komplementära ledande egenskaper. En viktig tillämpning av detta är pn-övergången, där p-typ och n-typ halvledare bringas i nära kontakt. En effekt av korsningen är att tillåta hålen och elektronerna att kombinera, att producera ljus. Detta är en Ijusemitterande diod (LED). PN-övergången bildar också en diod där elektricitet kan strömma i en riktning genom korsningen men inte i den andra, ett krav för digital elektronik.

  • Tillsammans, N-typ halvledare och P-typ halvledare är byggstenarna i moderna halvledaranordningar.
  • Transistorer består av flera kombinationer av p-typ och n-typ halvledare.