N-tyypin puolijohde
N-tyypin puolijohde on eräs elektroniikassa käytetty materiaalityyppi.
Se valmistetaan lisäämällä epäpuhtauksia puhtaaseen puolijohteeseen, kuten piihin tai germaniumiin. Epäpuhtauksina voidaan käyttää fosforia, arseenia, antimonia, vismuttia tai jotain muuta kemiallista elementtiä. Niitä kutsutaan luovuttajaepäpuhtauksiksi. Epäpuhtautta kutsutaan luovuttajaksi, koska se antaa vapaan elektronin puolijohteelle. Tämän tarkoituksena on saada materiaaliin enemmän varauksenkuljettajia eli elektronijohtimia johtumista varten. Lopullinen materiaali on paljon johtavampaa kuin alkuperäinen pii tai germanium.
Johdanto
Puolijohdemateriaaleissa, kuten piissä ja germaniumissa, on neljä elektronia ulkokuoressa. Elektronien ulointa kuorta kutsutaan valenssikuoreksi. Puolijohdeatomi käyttää näitä neljää elektronia muodostaessaan sidoksia naapuriatomiensa kanssa. Näin ollen johtamiseen jää vähän elektroneja käytettäväksi.
Viisiarvoiset alkuaineet ovat alkuaineita, joiden ulkokuoressa on viisi elektronia. N-tyypin puolijohteen valmistamiseksi siihen lisätään viisiarvoisia epäpuhtauksia, kuten fosforia tai arseenia. Neljä epäpuhtauksien elektroneista muodostaa sidoksia ympäröivien piiatomien kanssa. Tällöin yksi elektroni jää vapaaksi. Tuloksena syntyvässä materiaalissa on suuri määrä vapaita elektroneja. Koska elektronit ovat negatiivisia varauksenkuljettajia, tuloksena syntyvää materiaalia kutsutaan n-tyypin (tai negatiivisen tyypin) puolijohteeksi. Lisättyä viisiarvoista epäpuhtautta kutsutaan "dopingaineeksi", ja lisäysprosessia kutsutaan "seostamiseksi".
Valmistus
N-tyypin puolijohteita valmistetaan seostamalla puhdasta puolijohdemateriaalia. Lisätty epäpuhtausmäärä on hyvin pieni verrattuna puolijohteen määrään. Tämän uuden puolijohteen toimintatapaa muutetaan säätämällä seostusaineen määrää.
Aiheeseen liittyvät sivut
