N-Tipi Yarı İletkenler Nedir?

Negatif (N) tipi yarı iletkenler, elektronik cihazlarda elektron bağışlayan kısmen iletken ve kısmen yalıtkan malzemelerdir. N-tipi yarı iletkenler, pozitif (P) tipli benzerleri gibi, silikon ve germanyum gibi elementlerden yapılırlar. Birlikte N tipi yarı iletkenler ve P tipi yarı iletkenler, modern yarı iletken cihazların yapı taşlarıdır.

Atom modelindeki değerlik elektronları, yörüngenin en dış kabuğundaki elektronlardır. Örneğin silikon, değerlik kabuğunda dört elektrona sahiptir. Bu, silikonu bir yarı iletken veya kısmi iletken ve kısmi yalıtkan yapar. Bakır ve alüminyum gibi tam iletkenler, değerlik kabuğunda daha fazla elektrona sahiptir, bu da yüksek iletkenliğe yol açan elektronların daha kolay hareket etmesini sağlar.

Yarı iletkenlerin üretilmesi için silikon hazırlanırken, silikon dioksit oksijen yokluğunda süper yüksek sıcaklıklarda ısıtılır. Silikon dioksit hemen hemen her yerde bulunan ortak kumdur. Saf silikon ve dışsal şekilleri üreten özel ekipman yarı iletken üretimine yapılan yatırımın bir kısmıdır.

Ekstrinsik yarı iletkenler, elektron vericisi veya elektron alıcısı özelliğine sahip olmak için fosfor veya bronz gibi safsızlık elementleri ile katlanmış saf yarı iletkenlerdir. Dört değerlikli bir elektron elemanı, beş değerlikli bir elektron elemanı ile katlandığında, N-tipi yarı iletkenler ortaya çıkar. Üç değerlikli bir eleman kullanılması, P tipi bir yarı iletkenle sonuçlanır. Her 100 milyon silikon atomuna safsızlık miktarı yaklaşık 1 safsızlık atomudur.

Fosforun beş değerlik elektronu vardır. Eğer 100 milyon silikon atomu bir fosfor atomuna katılıyorsa, N-tipi yarı iletkenler ortaya çıkar. N tipi malzeme, P tipi malzeme ile birlikte diyot olarak bilinen en basit yarı iletken için bir yapı bloğu haline gelir. Bir diyot oluşturmak için, N tipi ve P tipi yarı iletken arasında bir bağlantı yapılır. Kavşağın karşısındaki yanlarda, metal iletkenler yarı iletkenlerin serbest ucuna birleştirilir.

Akım, bir diyotta serbestçe bir şekilde serbestçe akar, ancak hemen hemen hiçbir akım diğer yönde akmaz, bu da diyotu düzeltme için standart bir cihaz yapar veya alternatif akımı (AC) doğrudan (DC) 'ye dönüştürme işlemini yapar. Zarf tespiti için bir radyo frekansı (RF) sinyalinin tepe seviyelerinin bir diyot detektörü devresi kullanılarak elde edildiği bir diyot da kullanılır. Bu kavram, genlik modülasyonunda (AM) ses çıkarma işlemini önerir. Doğru zaman sabitinin bir direnç-kapasitör (RC) devresi ile birlikte bir diyot, bir AM RF zarfından ses üretir.