Co to są półprzewodniki typu P?

Półprzewodniki dodatnie (P) są akceptorami elektronów i są zwykle sparowane z półprzewodnikami ujemnymi (N) jako komponenty elektroniczne lub układy scalone (IC). Półprzewodniki typu P były wcześniej wewnętrznymi półprzewodnikami, takimi jak krzem, które zostały połączone z niewielkimi ilościami atomów domieszki z trzema elektronami walencyjnymi. Elektron walencyjny jest elektronem na najbardziej zewnętrznej orbicie elektronowej. Na każdy milion atomów krzemu dodaje się 0,1 atom trójwartościowego atomu, takiego jak bor. Proces dodawania domieszki, takiej jak bor, jest znany jako domieszkowanie.

Krzem występuje w naturze jako dwutlenek krzemu lub piasek krzemionkowy. Eksperci chemiczni oddzielają tlen od dwutlenku krzemu i przetwarzają czysty krzem przez ogrzewanie i domieszkowanie w celu wytworzenia półprzewodników typu P. Produkcja materiałów typu P wymaga bardzo czystych i bardzo wysokich temperatur w obojętnym środowisku, takim jak próżnia. Niektóre firmy specjalizują się w produkcji półprzewodników pierwszej fazy, czyli produkcji płytek półprzewodnikowych dla innych producentów półprzewodników.

Półprzewodniki typu N są tak samo ważne jak półprzewodniki typu P, ponieważ razem stanowią one elementy składowe obwodów elektronicznych. Diody wykorzystują po jednym z każdego typu półprzewodnika do tworzenia połączenia dodatnio-ujemnego (PN). Tranzystory wykorzystują jeden, a następnie dwa innego typu, takie jak tranzystor ujemny dodatni ujemny (NPN).

W najprostszych zastosowaniach półprzewodnik typu P jest połączony z półprzewodnikiem typu N w celu utworzenia diody. Przewody połączeniowe są połączone z wolnymi końcami materiału półprzewodnikowego naprzeciwko złącza PN, a przewód podłączony do typu P jest nazywany anodą, a drugi jest nazywany katodą. Przy użyciu 6-woltowego zasilacza prądu stałego (VDC), miernika prądu i ograniczającej rezystancji szeregowo z nową diodą, prąd płynie, gdy katoda jest ujemna w stosunku do anody, warunek znany jako odchylenie do przodu. Odwrócenie polaryzacji występuje, gdy katoda jest dodatnia, a anoda ujemna. Ten mechanizm powoduje, że dioda jest nazywana zaworem jednokierunkowym.

Interesujący jest wspólny efekt domieszkowania półprzewodnika i dopuszczenie nawet bardzo małych ilości zanieczyszczeń w procesie produkcyjnym. Niewielka ilość domieszek lub przypadkowych zanieczyszczeń może znacząco zmienić charakterystykę macierzystego półprzewodnika. Uzasadnia to krytyczną dla inwestycji inwestycję w czyste środowisko, ze względu na potrzebę noszenia nadwozia, które chroni całe ludzkie ciało personelu produkującego półprzewodniki przed materiałami półprzewodnikowymi podczas produkcji.