Cosa sono i semiconduttori di tipo P?

I semiconduttori di tipo positivo (P) sono accettori di elettroni e sono comunemente accoppiati a semiconduttori di tipo negativo (N) come componenti elettronici o circuiti integrati (CI). I semiconduttori di tipo P erano in precedenza semiconduttori intrinseci, come il silicio, che sono stati combinati con piccole quantità di atomi droganti con tre elettroni di valenza. Un elettrone di valenza è un elettrone nell'orbita elettronica esterna. Per ogni milione di atomi di silicio, si aggiunge 0,1 atomo di un atomo a tre valenze, come il boro. Il processo di aggiunta di un drogante, come il boro, è noto come doping.

Il silicio si presenta in natura come biossido di silicio o sabbia silicea. Esperti chimici separano l'ossigeno dal biossido di silicio e trattano il silicio puro mediante riscaldamento e drogaggio per produrre semiconduttori di tipo P. La produzione di materiale di tipo P richiede temperature super pulite e altissime in un ambiente inerte, come il vuoto. Alcune aziende sono specializzate nella produzione di semiconduttori di prima fase, ovvero la produzione di wafer di semiconduttore per altri produttori di semiconduttori.

I semiconduttori di tipo N sono importanti tanto quanto i semiconduttori di tipo P perché insieme sono i mattoni dei circuiti elettronici. I diodi usano uno di ogni tipo di semiconduttore per realizzare una giunzione positivo-negativa (PN). I transistor usano uno e poi due dell'altro tipo, come il transistor negativo-positivo-negativo (NPN).

Nelle applicazioni più semplici, un semiconduttore di tipo P è unito a un semiconduttore di tipo N per formare un diodo. I conduttori di connessione sono collegati alle estremità libere del materiale semiconduttore opposto alla giunzione PN, e il conduttore collegato al tipo P è indicato come anodo, mentre l'altro è chiamato catodo. Utilizzando l'alimentazione a corrente continua (VDC) a 6 volt, il misuratore di corrente e una resistenza limitante in serie con il nuovo diodo, la corrente scorre quando il catodo è negativo rispetto all'anodo, una condizione nota come polarizzazione diretta. La condizione di polarizzazione inversa si verifica quando il catodo è positivo mentre l'anodo è negativo. Questo meccanismo è il motivo per cui il diodo viene chiamato valvola unidirezionale.

Vi è un interessante effetto comune nel doping di un semiconduttore e nel consentire la produzione anche di quantità minime di contaminanti. Una piccola quantità di contaminanti droganti o casuali è in grado di alterare in modo significativo le caratteristiche del semiconduttore intrinseco genitore. Ciò giustifica l'investimento mission-critical in un ambiente pulito, a causa della necessità di usura del corpo che protegge l'intero corpo umano del personale di produzione dei semiconduttori dai materiali semiconduttori durante la produzione.