N tipi ve P tipi yarı iletken nedir, maddeler nelerdir? N tipi ve P tipi yarı iletkenlerin özellikleri, hakkında bilgi.
N tipi ve P Tipi Yarı İletkenlerin Özellikleri
Yarı iletken kristallerde yeterli enerjiyi alabilen ve iletkenlik bandına geçen elektronlar bazen valans bandına geri dönerek deşikleri kapatır ve yük taşıyıcıların sayısı değişir. Bunun sonucu olarak yarı iletkende kararlı bir akım oluşmaz.
Yarı iletken kristale yabancı madde karıştırılarak iletkende, sabit miktarda yük taşıyıcılar ve kararlı akım oluşturulabilir.
Saf yarı iletken olan Germanyum (Ge) ve Silisyum (Si) un dış kabuğunda 4’er elektronu vardır. Bunlara beşinci grup elementlerinden Fosfor (P), Arsenik (As) elementlerinin birinden çok çok az miktarda (milyonda bir kadar) katılıyor. 4. ve 5. grup atomları 4’er elektronu kovelent bağ yaparken 5. grup atomun bir elektronu serbest elektron olarak dolaşır. Bu katkı kristalinde pek çok sayıda serbest elektron oluşur.
Örneğin Arsenik-silikon karışımı bir yarı iletken kristalinin iki ucu bir üretecin kutuplarına şekildeki gibi bağlanırsa arseniğin açıkta kalan elektronu üretecin (+) kutbuna doğru akar. Böylece içinde, “elektronların akışı” şeklinde bir akım oluşan bir yarı iletken elde edilir. (N-Tipi yan iletken)
Germanyum ve Silikon yarı iletken kristallerine 3. grup elementlerinden Galyum (Ga) Alüminyum (Al) ve İndium (İn) elementlerinden çok çok az miktarda katılıyor.
Örneğin Silikon-Alüminyum karışımı sonucu Alüminyum komşu silisyum atomlarından bir elektron alarak kabuktaki elektron sayısını 4’e çıkarır. Böylece 4 elektron aracılığı ile öteki silisyum atomlarına kovelent bağlarla bağlanır. Böylece bir elektronunu Alüminyuma veren silisyum atomunda bir deşik oluşur.
İçine Alüminyum katılmış bir silikon kristali bir üretecin kutuplarına bağlanınca deşikler pilin (-) kutbuna doğru hareket ederler.
Bu şekilde, yük taşıyıcıları “deşikler” olan yarı iletken elde edilir. (P-tipi yan iletken)
Buna göre Silisyum-Arsenik örneği N-tipi yarı iletken kristalin iki ucuna bir gerilim uygulanırsa akım elektronlarla, Silisyum-Alüminyum örneği P-tipi yarı iletken kristalin iki ucuna gerilim uygulanırsa akım deşiklerle sağlanmaktadır.
