Co to są wewnętrzne półprzewodniki?
Wewnętrzne półprzewodniki są czystą postacią pierwiastków, które zwykle mają cztery elektrony walencyjne. Można wykonać specjalny proces, aby uczynić wewnętrzne półprzewodniki w półprzewodniki typu negatywnego (N) lub pozytywne (p). Zastosowania półprzewodników typu p i N-typu N to bipolarne tranzystory połączenia (BJT), tranzystory w terenie (FET) i prostowniki kontrolowane krzemem (SCR).
Dobre przewodniki elektryczności, takie jak miedzi, łatwo tracić elektrony w innych atomach wewnątrz materiału, a półprzewodnikowe są częściowo wyprzedzające, a częściowo insulujące elektryczność. Zarówno krzem, jak i german są elementami czteroosobowymi. Krzem jest wspólnym materiałem dla półprzewodników, chociaż german jest również stosowany do zastosowań o wysokiej częstotliwości. Różnica między krzemionem a germanem polega na tym, że spadek napięcia do przodu w germanu wynosi około 0,2 wolta (V), w porównaniu do 0,7 V u krzemu.
Podczas wytwarzania wewnętrznych półprzewodników krzemion topi się w bardzo wysokiej temperaturze w gazie obojętnym lub w próżni. .Powstały stopiony materiał wygląda bardzo jak stopione szkło. Poprzez proces zwany uprawą, hodowca wirujący powoli ciągnie stopiony krzem do wewnętrznego materiału krzemu w postaci pręta o średnicy około kilku cali.
Wewnętrzne materiały krzemowe, zwane nieopatrzonymi półprzewodnikami, półprzewodnikami typu (I) lub wewnętrznymi półprzewodnikami, są niewielkie w branży elektronicznej. Przydatna forma krzemowego jest wynikiem dodania specjalnych elementów, znanych jako domieszki, w procesie zwanym domieszkowaniem, w którym domieszki, takie jak fosfor lub bor, są dodawane, podczas gdy krzem jest nadal stopiony. Gdy do krzemu dodaje się fosfor, dodatkowy elektron sprawia, że krzem jest półprzewodnikiem typu N. Kolejnym krokiem po wyhodowaniu pręta krzemowego typu N jest krojeniem, w którym szklany materiał w kształcie pręta zostanie pokrojony w celu wytworzenia cienkich płytek krzemowych. Specjalne techniki, takie jak thE powierzchniowa fala akustyczna (SAW) są używane do krojenia bardzo twardego materiału, takiego jak krzemion domieszkowany przez fosfor.
Krzemowe płytki generowane przez krojenie mogą być zapisane na osi X, a następnie na osi Y, co powoduje ogromną ilość półprzewodników typu N. Później produkowane są również półprzewodniki typu p i przygotowane do procesu montażu. W tym momencie wewnętrzne półprzewodniki zostały przekształcone w zewnętrzne półprzewodniki. Najprostszym montażem półprzewodnika typu N i półprzewodnikowego jest połączenie pozytywne (P-N) znane jako dioda, która jest jak zawór jednokierunkowy. Złącze P-N, które zostało wygenerowane przez kontakt półprzewodnika typu N i P, ma teraz specjalną cechę znaną jako przewodność jednokierunkowa.