Hvad er intrinsiske halvledere?
Intrinsiske halvledere er en ren form for elementer, der normalt har fire valenselektroner. En speciel proces kan udføres for at gøre iboende halvledere til negative (N) -type eller positive (P) -type halvledere. Anvendelsen af halvledere af P-type og N-typen inkluderer bipolære forbindelsestransistorer (BJT), felteffekttransistorer (FET) og siliciumstyrede ensretter (SCR).
Gode elektriske ledere, såsom kobber, mister let elektroner til andre atomer inde i materialet, mens halvledere delvis leder og delvis isolerer. Både silicium og germanium er fire-valenselementer. Silicium er et almindeligt materiale til halvledere, selvom germanium også bruges til højfrekvente applikationer. Forskellen mellem silicium og germanium er, at forspændingsfaldet i germanium er ca. 0,2 volt (V), sammenlignet med 0,7 V i silicium.
Ved fremstilling af iboende halvledere smeltes silicium ved en meget høj temperatur i en inert gas eller et vakuum. Det resulterende smeltede materiale ligner meget et smeltet glas. Gennem en proces, der kaldes dyrkning, trækker en roterende avler langsomt det smeltede silicium ind i et iboende siliciummateriale i form af en stang med en diameter på nogle få inches.
Intrinsiske siliciummaterialer, kaldet udopede halvledere, iboende (i) -type halvledere eller iboende halvledere, er til lille nytte for elektronikindustrien. Den nyttige form af silicium er et resultat af tilsætning af specielle elementer, kendt som dopingmidler, i en proces kaldet doping, hvor dopingmidler, såsom fosfor eller bor, tilsættes, mens silicium stadig er smeltet. Når fosfor tilsættes silicium, gør en ekstra elektron silicium til en N-type halvleder. Det næste trin, efter at en siliconestang er blevet dyrket, er skiver, hvor det glaslignende, stavformede materiale skives for at fremstille tynde siliciumskiver. Særlige teknikker, såsom overfladen akustisk bølge (SAW), bruges til at skære et meget hårdt materiale, såsom fosfor-dopet silicium.
Siliciumskiverne, der genereres ved skæring, kan skrives på x-aksen og derefter på y-aksen, hvilket resulterer i en enorm mængde halvlederne af N-type. Senere fremstilles og fremstilles halvlederne af P-type også klar til montering. På dette tidspunkt er de iboende halvledere omdannet til ekstrinsiske halvledere. Den enkleste samling af en N-type og en P-type halvleder er en positiv-negativ (PN) knudepunkt kendt som en diode, der er som en envejsventil. PN-krydset, der blev genereret ved kontakten af N-type og P-typen halvleder har nu en særlig egenskab kendt som en envejs ledningsevne.