İçsel ve Dışsal Yarıiletkenler Arasındaki Fark

İçsel ve Dışsal Yarıiletken

Modern elektroniklerin tek bir malzeme türüne, yarı iletkenlere dayanması dikkat çekicidir. Yarı iletkenler, iletkenler ve yalıtkanlar arasında ara iletkenliğe sahip malzemelerdir. Yarı iletken malzemeler, 1940'larda yarı iletken diyot ve transistör icat edilmeden önce bile elektronikte kullanıldı, ancak bundan sonra yarı iletkenler elektronik alanında geniş bir uygulama buldu. 1958'de, Texas Kilidi Jack Kilby tarafından entegre devrenin icadı, elektronik alanında yarı iletkenlerin kullanımını benzeri görülmemiş bir seviyeye yükseltti..

Doğal olarak yarı iletkenler, serbest yük taşıyıcıları nedeniyle iletkenlik özelliklerine sahiptir. Doğal olarak yarı iletken özelliklerini gösteren bir malzeme olan böyle bir yarı iletken, içsel bir yarı iletken olarak bilinir. Gelişmiş elektronik bileşenlerin geliştirilmesi için, yarı iletkenler, yarı iletken malzemedeki yük taşıyıcılarının sayısını arttıran malzemeler veya elemanlar ekleyerek daha fazla iletkenlikle performans gösterecek şekilde geliştirildi. Böyle bir yarı iletken dışsal bir yarı iletken olarak bilinir.

İçsel Yarıiletkenler hakkında daha fazla bilgi

Herhangi bir malzemenin iletkenliği, termal çalkalama ile iletim bandına salınan elektronlardan kaynaklanır. Gerçek yarı iletkenler söz konusu olduğunda, salınan elektron sayısı metallerden nispeten daha düşük, ancak izolatörlerden daha fazladır. Bu, malzemenin içinden çok sınırlı bir akım iletkenliğine izin verir. Malzemenin sıcaklığı arttığında, iletim bandına daha fazla elektron girer ve bu nedenle yarı iletkenin iletkenliği de artar. Bir yarı iletken içinde iki tip yük taşıyıcı vardır, valans bandına salınan elektronlar ve daha yaygın olarak delikler olarak bilinen boş orbitaller. Gerçek bir yarı iletken içindeki delik ve elektron sayısı eşittir. Hem delikler hem de elektronlar akım akışına katkıda bulunur. Potansiyel bir fark uygulandığında elektronlar daha yüksek potansiyele, delikler daha düşük potansiyele doğru hareket eder.

Yarı iletken olarak hareket eden birçok malzeme vardır ve bazıları elementler, bazıları bileşiklerdir. Silikon ve Germanyum yarı iletken özelliklere sahip elementlerdir, Galyum Arsenid ise bir bileşiktir. Genellikle grup IV'teki elementler ve Galyum Arsenid, Alüminyum Fosfit ve Galyum Nitrür gibi III ve V gruplarındaki elementlerden bileşikler, iç yarı iletken özellikler gösterir..

Extrinsic Semiconductors hakkında daha fazla bilgi

Farklı elemanlar ekleyerek, yarı iletken özellikleri daha fazla akım iletmek için rafine edilebilir. Ekleme işlemi doping olarak bilinirken, eklenen malzeme safsızlıklar olarak bilinir. Safsızlıklar, malzemenin içindeki yük taşıyıcılarının sayısını arttırır ve daha iyi iletkenlik sağlar. Tedarik edilen taşıyıcıya bağlı olarak, safsızlıklar alıcı ve bağışçı olarak sınıflandırılır. Donörler, kafes içinde bağlanmamış elektronları olan malzemelerdir ve alıcılar, kafes içinde delik bırakan malzemelerdir. Grup IV yarıiletkenler için grup III elementler Bor, Alüminyum alıcı olarak, grup V elementler Fosfor ve arsenik vericiler olarak hareket eder. Grup II-V bileşik yarı iletkenler için Selenyum, Tellurium bağışçı, Berilyum, Çinko ve Kadmiyum alıcı olarak hareket eder.

Safsızlık olarak bir dizi alıcı atom eklenirse, deliklerin sayısı artar ve malzeme öncekinden daha fazla pozitif yük taşıyıcıya sahiptir. Bu nedenle, alıcı safsızlığı ile katkılanan yarıiletken Pozitif tip veya P Tip Yarıiletken olarak adlandırılır. Aynı şekilde, malzemeyi elektronların üzerinde bırakan donör safsızlığı ile katkılı bir yarı iletken Negatif tip veya N-Tipi yarı iletken olarak adlandırılır..

Yarı iletkenler farklı tipte diyotların, transistörlerin ve ilgili bileşenlerin üretilmesinde kullanılır. Lazerler, Fotovoltaik hücreler (Güneş pilleri) ve fotoğraf dedektörleri ayrıca yarı iletkenler kullanır.

İntrinsic ve Extrinsic Semiconductors arasındaki fark nedir?

• Katkılı olmayan yarı iletkenler, iç yarı iletkenler olarak bilinirken, safsızlıklarla katkılı bir yarı iletken malzeme, dışsal bir yarı iletken olarak bilinir.

• Pozitif yük taşıyıcı (delikler) ve negatif yük taşıyıcıların sayısı iç yarı iletkenlerde eşitken, safsızlıklar eklenerek yük taşıyıcıların sayısı değiştirilir; dolayısıyla dışsal yarı iletkenlerde eşit değildir.

• İçsel yarı iletkenler, dışsal yarı iletkenlerden daha düşük iletkenliğe sahiptir.