Vad är extremledande halvledare?
Extrinsiska halvledare är delvis ledande och delvis isolerande material som har kemiskt förändrats för att ha en icke-neutral elektrisk laddning. De är byggstenarna i halvledarapparater. Produktionen av extrinsiska halvledare följer en framgångsrik produktion av inneboende halvledare och deras omvandling till positiva (P) -typ eller negativa (N) -typ halvledare.
När kiseldioxid genomgår avlägsnande av syreatomer, är extraktion av rent kisel möjligt. Detta rena kisel reagerar lätt i syre för att återgå till en variation av vanlig sand. Genom att använda en speciell produktionsmiljö, såsom i ett vakuum eller en icke-reagerande gas, har kiselmaterialet en chans att ha hög renhet. Eventuella oönskade spår av andra element och föreningar separeras också för att uppnå rent kisel. Kisel smälter vid cirka 2 427 ° F (cirka 1 414 ° C), och därför krävs specialutrustning och teknik för att producera extrinsiska halvledare.
Rent kisel måste i sig själv dopas så att det inte förblir permanent som en iboende halvledare. Doping innebär att ytterligare kontrollerade föroreningar införs i den inneboende halvledaren medan den är i flytande form. Inom elektronikindustrin måste ren kisel som fungerar som en inneboende halvledare omvandlas till en extrinsik halvledare för att kunna användas. Om den har stelnat som gräns, måste den smälts igen för att skapa en extrinsik halvledare. När den inneboende halvledaren är i flytande form, är att skapa en P-typ eller N-typ halvledare nästa val, och med rätt dopmedelselement eller korrekt val av kontrollerade föroreningar blir den inneboende halvledaren en extrinsic halvledare eller en dopad halvledare.
Extrinsiska halvledare är antingen N-typ eller P-typ, beroende på det använda dopningsmedlet. Ett dopmedel, såsom bor, kan ha tre elektroner på det yttre atomskalet, eller valens, för att producera en halvledare av P-typ. De med fem valenselektroner, såsom fosfor, används som dopmedel för att producera en halvledare av N-typ. Att lägga bor till smält rent kisel i en icke-reagerande miljö gör det till en halvledare av P-typ, eller en elektronacceptor, medan dopning av inneboende kisel med fosfor skapar en halvledare av N-typ, eller en elektrondonator. En boratom till upp till 10 miljoner kiselatomer är det typiska förhållandet mellan mängden orenhet i en inneboende halvledare.
En halvledaranläggning levererar komponenter med olika kombinationer av extrinsiska halvledare. Den två-terminala dioden har en enda PN-övergång, eller en förenad halvledare av P-typ och N-typ. Mycket storskaliga integrationschips har tusentals korsningar av halvledare av P-typ och N-typ.