Katkılı yarı iletkenler: Elektriksel olarak nötr

Fizikte öğretmenler genellikle katkılı yarı iletkenleri ele alır. Bunlar dışarıya elektriksel olarak nötrdür. Ama bu ne anlama geliyor?

Katkılı yarı iletkenler nasıl çalışır?

Katkılı yarı iletken durumunda, yarı iletkene yapay olarak yabancı atomlar eklenir. Bu, farklı bir iletkenlik sağlar. Genellikle silikon yarı iletken olarak kullanılır. Bu yarı iletken, alüminyum veya arsenik gibi maddelerle elektriksel olarak katkılanabilir. Bu maddelerin bir dış elektrondan daha az veya daha az olması önemlidir. silikondan daha fazlasına sahiptir. Bununla birlikte, katkılı yarı iletken dışarıya elektriksel olarak nötrdür.
Doping elemanı yarı iletkenden bir fazla dış elektrona sahip olduğunda dopinge n-doping denir. Doping elementine elektron verdiği için elektron donörü denir. Negatif yüklü bir elektronu serbest bırakarak, doping elemanı pozitif bir yüke sahip olur. İletkenliğin kendisi bu nedenle serbest elektronlara kadar izlenebilir. İletkenlik negatif elektronlara atfedildiğinden buna n-doping denir.

Doping elemanı yarı iletkenden bir daha az dış elektrona sahip olduğunda dopinge p-doping denir. Sonuç olarak, eleman sonuç olarak pozitif bir delik oluşturarak harici bir elektron alabilir. Yani burada delikler elektronların hareketine karşı hareket ediyor gibi görünüyor. İletkenlik pozitif deliklere atfedildiğinden buna p-doping denir.

Dolayısıyla katkılı yarı iletkenler her zaman bir p- ve bir n-dopinginden oluşur. Yukarıda açıklandığı gibi, doping elemanı, n-doping durumunda pozitif bir yüke sahiptir. Ancak p-doping durumunda, doping elemanı negatif bir elektronu kabul ettiği için negatif bir yüke sahiptir.
Dolayısıyla, eşit olarak birçok pozitif ve negatif temel yük vardır. Katkılı yarı iletkenlere dışarıdan bakarsanız, bu nedenle elektriksel olarak nötrdürler. Pozitif yükler ve negatif yükler birbirini dengeler.