1.
elektriksel bakımdan ne tam iletken ne de tam yalıtkan olan bir elemente, bir başka elementin eklenmesiyle oluşturulan yarı iletken türü.
bunun için özellikle kullanılan en yaygın yarı iletken, silikondur. nasıl yapıldığını anlatmadan önce ufak ön bilgiler vereyim.
değerlik elektronu dediğimiz bir kavram var. diğer başlığa gidip okumaya üşenenler için kısaca tanımlamak gerekirse; bir atom çekirdeğinin etrafında dolanan elektronların en dış kabukta bulunanları için kullanılan bir terimdir. bu elektronlar çekirdeğe en zayıf şekilde bağlı olan elektronlar olduğundan, atomdan koparılması en kolay olan ya da atomun başka atomlarla bağ yapmasında kullanılan elektronlar da bunlardır. bunlara valans elektronu da denir. elementin iletkenliğini belirleyen şey, valans elektronlarının sayısıdır.
silikonun 4 adet valans elektronu bulunur. atomun son kabuğunda en fazla 8 elektron bulunabileceğinden, silikonun son kabuğu yarı dolu ya da yarı boştur diyebiliriz. bu nedenle silikonun iletkenliği de ortalama bir seviyededir; ne çok iyi bir iletkendir ne de yalıtkandır.
silikona yüksek sıcaklık altında "katışıklık" adı verilen bir işlemle farklı bir element eklenebilir. doping adı da verilen bu süreç 2 şekilde yapılabilir. burada tabii ki sadece n tipi olanı anlatacağım.
silikona, 5 adet valans elektronu olan mesela arsenik gibi bir element eklediğimizde bu durumda silikon ve arseniğin 4'er elektronu birbirleriyle bağ yaparak serbest dolaşma şansını kaybeder. silikonun 4 valans elektronu da bağ yapımında kullanılmıştır. arseniğin 5 valans elektronundan 4'ü de yine aynı bağ yapımında kullanılmıştır. arseniğin kalan 1 elektronu ise malzeme içerisinde serbestçe dolaşım şansına sahiptir artık. serbestçe dolaşan elektron demek, iyi bir iletkenlik demektir. yer değiştiren bu negatif yüklü elektronların malzemeye kazandırdığı özellik, negatif kelimesinin n'sinden ilham alınarak n tipi yarı iletkenlik olarak adlandırılmıştır.
doping süreci 2 şekilde yapılabilir demiştim. diğer doping türü için (bkz: p tipi yarı iletken)
aşağıda silikon ve fosfor atomlarıyla oluşturulan n tipi yarı iletkeni temsil eden bir resim görülüyor. sağ taraftaki bağ yapısına ve fosforun açıkta kalan 1 elektronuna dikkat ediniz:
görselin kaynağı
bunun için özellikle kullanılan en yaygın yarı iletken, silikondur. nasıl yapıldığını anlatmadan önce ufak ön bilgiler vereyim.
değerlik elektronu dediğimiz bir kavram var. diğer başlığa gidip okumaya üşenenler için kısaca tanımlamak gerekirse; bir atom çekirdeğinin etrafında dolanan elektronların en dış kabukta bulunanları için kullanılan bir terimdir. bu elektronlar çekirdeğe en zayıf şekilde bağlı olan elektronlar olduğundan, atomdan koparılması en kolay olan ya da atomun başka atomlarla bağ yapmasında kullanılan elektronlar da bunlardır. bunlara valans elektronu da denir. elementin iletkenliğini belirleyen şey, valans elektronlarının sayısıdır.
silikonun 4 adet valans elektronu bulunur. atomun son kabuğunda en fazla 8 elektron bulunabileceğinden, silikonun son kabuğu yarı dolu ya da yarı boştur diyebiliriz. bu nedenle silikonun iletkenliği de ortalama bir seviyededir; ne çok iyi bir iletkendir ne de yalıtkandır.
silikona yüksek sıcaklık altında "katışıklık" adı verilen bir işlemle farklı bir element eklenebilir. doping adı da verilen bu süreç 2 şekilde yapılabilir. burada tabii ki sadece n tipi olanı anlatacağım.
silikona, 5 adet valans elektronu olan mesela arsenik gibi bir element eklediğimizde bu durumda silikon ve arseniğin 4'er elektronu birbirleriyle bağ yaparak serbest dolaşma şansını kaybeder. silikonun 4 valans elektronu da bağ yapımında kullanılmıştır. arseniğin 5 valans elektronundan 4'ü de yine aynı bağ yapımında kullanılmıştır. arseniğin kalan 1 elektronu ise malzeme içerisinde serbestçe dolaşım şansına sahiptir artık. serbestçe dolaşan elektron demek, iyi bir iletkenlik demektir. yer değiştiren bu negatif yüklü elektronların malzemeye kazandırdığı özellik, negatif kelimesinin n'sinden ilham alınarak n tipi yarı iletkenlik olarak adlandırılmıştır.
doping süreci 2 şekilde yapılabilir demiştim. diğer doping türü için (bkz: p tipi yarı iletken)
aşağıda silikon ve fosfor atomlarıyla oluşturulan n tipi yarı iletkeni temsil eden bir resim görülüyor. sağ taraftaki bağ yapısına ve fosforun açıkta kalan 1 elektronuna dikkat ediniz:
görselin kaynağı
devamını gör...
3.
diyotun katot tarafı.
devamını gör...