Čo sú Intrinsic Semiconductors?

- Jun 21, 2019-

Vnútorné polovodiče sú čistou formou prvkov, ktoré majú zvyčajne štyri valenčné elektróny. Môže sa urobiť špeciálny proces, aby sa vnútorné polovodiče stali zápornými polovodičmi typu (N) alebo pozitívnymi (P) typmi. Použitie typu P a   Polovodiče typu N   zahŕňajú bipolárne spojenie   tranzistory   (BJT), tranzistory s účinkom poľa (FET) a   usmerňovače riadené kremíkom (SCR).

Dobré vodiče elektriny, ako je meď, ľahko strácajú elektróny na iné atómy vo vnútri materiálu, zatiaľ čo polovodiče sú čiastočne vodivé a čiastočne izolujúce. Ako kremík, tak aj   germánium   sú štvorvalenčné prvky. Kremík je bežným materiálom pre polovodiče, aj keď germánium sa používa aj pre vysokofrekvenčné aplikácie. Rozdiel medzi kremíkom a germániom je to, že dopredu   pokles napätia   v germániu je asi 0,2 voltu (V), v porovnaní s 0,7 V v kremíku.

Pri výrobe vnútorných polovodičov sa kremík taví pri veľmi vysokej teplote v inertnom plyne alebo vo vákuu. Výsledný roztavený materiál vyzerá veľmi podobne ako roztavené sklo. Prostredníctvom procesu, ktorý sa nazýva pestovanie, spřádajúci pestovateľ pomaly ťahá roztavený kremík do vnútorného materiálu kremíka vo forme tyčinky s priemerom niekoľko palcov.

Vnútorné kremíkové materiály, nazývané nedopované polovodiče, polovodiče s vnútorným (i) typom alebo vnútorné polovodiče, sú pre elektronický priemysel málo využiteľné. Užitočná forma kremíka je výsledkom pridania špeciálnych prvkov, známych ako dopanty, v procese nazývanom doping, kde sa do roztaveného kremíka pridávajú dopanty, ako je fosfor alebo bór. Keď sa fosfor pridáva do kremíka, navyše   elektrón   robí z kremíka N-typ   polovodič . Ďalší krok po tom, čo sa vyrobí tyč z kremíka typu N, je krájanie, pričom materiál v tvare sklenenej tyčinky sa rozrezá na tenké vrstvy.   kremíkové doštičky . Na krájanie veľmi tvrdého materiálu, ako je kremík dopovaný fosforom, sa používajú špeciálne techniky, ako je povrchová akustická vlna (SAW).

Kremíkové doštičky vytvorené krájaním môžu byť napísané na osi x a potom na osi y, čo má za následok obrovské množstvo polovodičov typu N. Neskôr sa tiež vyrábajú polovodiče typu P a pripravujú sa na montážny proces. V tomto okamihu boli vnútorné polovodiče transformované do vonkajších polovodičov. Najjednoduchšia zostava polovodiča typu N a P je kladná záporná (PN) križovatka známa ako   diódy , ktorá je ako jednosmerný ventil. PN križovatka, ktorá bola vytvorená kontaktom polovodiča typu N a P, má teraz špeciálnu charakteristiku známu ako jednosmerná vodivosť.