Hva er ekstrinsiske halvledere?

Ekstrinsiske halvledere er delvis ledende og delvis isolerende materialer som er blitt kjemisk endret for å bære en ikke-nøytral elektrisk ladning. De er byggesteinene til halvlederenheter. Produksjonen av ekstrinsiske halvledere følger en vellykket produksjon av iboende halvledere og deres transformasjon til positiv (p) -type eller negativ (n) -type halvledere.

Når silisiumdioksid gjennomgår fjerning av oksygenatomer, ekstraksjon av rent silisium. Dette rene silisiumet, mens det er i flytende form, reagerer lett med oksygen for å gå tilbake til en variant av vanlig sand. Ved å bruke et spesielt produksjonsmiljø, for eksempel i et vakuum eller en ikke-reagerende gass, har silisiummaterialet en sjanse til å ha høy renhet. Eventuelle uønskede spor av andre elementer og forbindelser skilles også for å oppnå rent silisium. Silisium smelter ved omtrent 2,577 ° F (ca. 1,414 ° C), og det kreves derfor spesialutstyr og teknologi for å produsere ekstrinsik semikonduCtors.

Rent silisium må i seg selv dopes slik at den ikke permanent holder seg som en iboende halvleder. Doping innebærer å innføre ytterligere kontrollerte urenheter i den iboende halvlederen mens den er i flytende form. I elektronikkindustrien må ren silisium som fungerer som en egen halvleder, omdannes til en ekstrinsik halvleder for å bli brukt. Hvis den har stivnet som iboende, må den smeltes igjen for å skape en ekstrinsik halvleder. Når den iboende halvlederen er i flytende form, er det neste valget å skape en p-type eller n-type halvleder, og med de rette dopingsmiddelelementene eller riktig valg av kontrollerte urenhet

Ekstrinsiske halvledere er enten N-type eller P-type, avhengig av dopingmiddel som brukes. Et dopingmiddel, for eksempel bor, kan ha tHree-elektroner på det ytre atomskallet, eller valens, for å produsere en halvleder av P-type. De med fem valenselektroner, for eksempel fosfor, brukes som dopingmidler for å produsere en halvtype halvleder. Å tilsette bor til smeltet rent silisium i et ikke-reagerende miljø gjør det til en halvleder av P-type, eller en elektronakseptor, mens doping iboende silisium med fosfor skaper en n-type halvleder, eller en elektrondonor. Ett boratom og så mange som 10 millioner silisiumatomer er det typiske forholdet mellom mengden urenhet i en iboende halvleder.

En halvlederplante leverer komponenter med forskjellige kombinasjoner av ekstrinsiske halvledere. Den to-terminale dioden har et enkelt P-N-kryss, eller en sammenføyd p-type og n-type halvleder. Svært storskala integrasjonsbrikker har tusenvis av veikryss av p-type og n-type halvledere.