ประเภทของสารกึ่งตัวนำ

เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ากับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กระแสอิเล็กตรอนจะไหลไปทางด้านบวกของแหล่งกำเนิดและกระแสของรูจะไหลไปทางด้านลบของแหล่งกำเนิด สถานการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นกับวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เท่านั้น

ซิลิคอนและเจอร์เมเนียมเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่พบมากที่สุด โดยทั่วไปการนำไฟฟ้าของเซมิคอนดักเตอร์อยู่ระหว่างการนำไฟฟ้าของโลหะและฉนวน

เจอร์เมเนียมเป็นสารกึ่งตัวนำ

ต่อไปนี้เป็นประเด็นสำคัญบางประการเกี่ยวกับ Germanium -

  • มีอิเล็กตรอนสี่ตัวในวงโคจรนอกสุดของเจอร์เมเนียม ในพันธะอะตอมจะแสดงด้วยอิเล็กตรอนวงนอกเท่านั้น

  • อะตอมของเจอร์เมเนียมจะแบ่งเวเลนซ์อิเล็กตรอนในพันธะโควาเลนต์ สิ่งนี้แสดงในรูปต่อไปนี้ เจอร์เมเนียมเป็นสารที่เกี่ยวข้องกับพันธะโควาเลนต์ เจอร์เมเนียมในรูปผลึกเรียกว่าผลึกขัดแตะ โครงสร้างประเภทนี้มีอะตอมที่เรียงตัวกันดังแสดงในรูปต่อไปนี้

  • ในการจัดเรียงเช่นนี้อิเล็กตรอนจะอยู่ในสถานะที่เสถียรมากดังนั้นจึงมีความเหมาะสมน้อยกว่าที่จะเชื่อมโยงกับตัวนำ เจอร์เมเนียมเป็นวัสดุฉนวนในรูปบริสุทธิ์และเรียกว่าintrinsic semiconductor.

รูปต่อไปนี้แสดงโครงสร้างอะตอมของซิลิคอนและเจอร์เมเนียม

ซิลิคอนเป็นสารกึ่งตัวนำ

อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ยังใช้ซิลิกอนในการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ โครงสร้างอะตอมของซิลิกอนและเจอร์เมเนียมแสดงไว้ในรูปด้านบน โครงสร้างตาข่ายคริสตัลของซิลิกอนคล้ายกับเจอร์เมเนียม

ต่อไปนี้เป็นประเด็นสำคัญบางประการเกี่ยวกับซิลิคอน -

  • มีอิเล็กตรอน 4 ตัวในเปลือกนอกสุดเช่นเจอร์เมเนียม

  • ในรูปแบบบริสุทธิ์ไม่มีการใช้เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

  • ปริมาณการนำไฟฟ้าที่ต้องการสามารถหาได้โดยการเพิ่มสิ่งสกปรก

  • การเพิ่มสิ่งเจือปนจะต้องกระทำอย่างระมัดระวังและอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม

  • ขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งเจือปนที่เพิ่มเข้ามามันจะสร้างอิเล็กตรอนส่วนเกินหรือการขาดดุล

รูปต่อไปนี้แสดงผลึกภายในของซิลิคอน