¿Qué son los semiconductores extrínsecos?
Los semiconductores extrínsecos son materiales parcialmente conductores y parcialmente aislantes que han sido alterados químicamente para soportar una carga eléctrica no neutra. Son los componentes básicos de los dispositivos semiconductores. La producción de semiconductores extrínsecos sigue a una producción exitosa de semiconductores intrínsecos y su transformación en semiconductores positivos (P) o negativos (N).
Cuando el dióxido de silicio se elimina de los átomos de oxígeno, es posible la extracción de silicio puro. Este silicio puro, mientras está en forma líquida, reacciona fácilmente con oxígeno para revertir a una variación de arena ordinaria. Al utilizar un entorno de producción especial, como en el vacío o en un gas que no reacciona, el material de silicio tiene la posibilidad de tener una alta pureza. Cualquier rastro indeseable de otros elementos y compuestos también se separa para lograr silicio puro. El silicio se funde a aproximadamente 2,577 ° F (aproximadamente 1,414 ° C), por lo que se requieren equipos y tecnología especiales para producir semiconductores extrínsecos.
El silicio puro por sí solo tiene que ser dopado para que no permanezca permanentemente como un semiconductor intrínseco. El dopaje implica la introducción de impurezas controladas adicionales en el semiconductor intrínseco mientras está en forma líquida. En la industria electrónica, el silicio puro que funciona como un semiconductor intrínseco debe convertirse en un semiconductor extrínseco para ser utilizado. Si se ha solidificado como intrínseco, debe fundirse nuevamente para crear un semiconductor extrínseco. Una vez que el semiconductor intrínseco está en forma líquida, la siguiente opción es crear un semiconductor tipo P o tipo N, y con los elementos dopantes correctos o la elección correcta de impurezas controladas, el semiconductor intrínseco se convierte en un semiconductor extrínseco o un semiconductor dopado.
Los semiconductores extrínsecos son de tipo N o tipo P, dependiendo del dopante utilizado. Un dopante, como el boro, puede tener tres electrones en la capa externa del átomo, o valencia, para producir un semiconductor de tipo P. Aquellos con cinco electrones de valencia, como el fósforo, se usan como dopantes para producir un semiconductor de tipo N. Agregar boro a silicio puro fundido en un entorno que no reacciona lo convierte en un semiconductor de tipo P, o un receptor de electrones, mientras que el dopado de silicio intrínseco con fósforo crea un semiconductor de tipo N, o un donador de electrones. Un átomo de boro por hasta 10 millones de átomos de silicio es la proporción típica de la cantidad de impurezas en un semiconductor intrínseco.
Una planta de semiconductores entrega componentes con varias combinaciones de semiconductores extrínsecos. El diodo de dos terminales tiene una unión PN única, o un semiconductor de tipo P y tipo N unido. Los chips de integración a gran escala tienen miles de uniones de semiconductores tipo P y tipo N.