Hvordan kan halvledermateriale laves til at blive enten en dirigent eller en isolator?

Intrinsiske halvledere:

* rene halvledere (som silicium eller germanium) har en ledningsevne mellem en leder og en isolator ved stuetemperatur.

* Dette skyldes, at de har et lille antal gratis elektroner til rådighed til at bære strøm.

ekstrinsiske halvledere:

* doping introducerer urenheder til halvlederkrystallgitteret og ændrer dens ledningsevne.

* N-type halvledere: Doping med en donor urenhed (f.eks. Fosfor, arsen) tilføjer ekstra elektroner, hvilket øger ledningsevnen. Disse urenheder har en ekstra valenselektron end halvlederatomet, hvilket fører til ekstra frie elektroner i materialet.

* p-type halvledere: Doping med en acceptor urenhed (f.eks. Bor, aluminium) skaber "huller" (manglende elektroner) i gitteret, også øget ledningsevne. Disse urenheder har en mindre valenselektron end halvlederatomet, hvilket skaber ledige stillinger, hvor elektroner let kan bevæge sig.

Hvordan doping påvirker ledningsevnen:

* n-type: Med overskydende elektroner bliver materialet mere ledende.

* p-type: Med flere "huller" bliver materialet også mere ledende.

Ledere vs. isolatorer:

* Ledere: Med en høj koncentration af frie ladningsbærere (elektroner eller huller) giver materialet mulighed for en stor strøm af strøm.

* isolatorer: Med meget få frie ladningsbærere modstår materialet strømmen af ​​strøm.

Kontrollerbar ledningsevne:

* Ved at kontrollere typen og koncentrationen af ​​dopingmidler kan ledningsevnen af ​​halvledere justeres nøjagtigt.

* Dette giver mulighed for oprettelse af enheder med specifikke modstandsværdier og gør halvledere afgørende for moderne elektronik.

I det væsentlige giver doping os mulighed for at "indstille" ledningsevnen for halvledere, omdanne dem til enten ledere eller isolatorer afhængigt af vores behov.