Yarıiletken Cihazlar - Giriş

Bir çekirdeğin belirli bir atomun elektronuna olan mesafesinin eşit olmadığı yaygın olarak görülmektedir. Normalde, elektronlar iyi tanımlanmış bir yörüngede dönerler. Belirli sayıda elektron yalnızca dış kabuk veya yörünge ile tutabilir. Bir atomun elektriksel iletkenliği esas olarak dış kabuğun elektronlarından etkilenir. Bu elektronların elektriksel iletkenlikle büyük ilgisi vardır.

İletkenler ve İzolatörler

Elektrik iletimi, elektronların düzensiz veya kontrolsüz hareketinin sonucudur. Bu hareketler belirli atomların iyi olmasına neden olurelectrical conductors. Bu tür atomlara sahip bir malzeme, dış kabuğunda veya yörüngesinde birçok serbest elektrona sahiptir.

Nispeten, bir insulating materialnispeten az sayıda serbest elektrona sahiptir. Sonuç olarak, yalıtkanların dış kabuk elektronları yerlerini sıkıca tutma eğilimindedir ve içinden herhangi bir akım geçmesine neredeyse izin vermez. Bu nedenle, bir yalıtım malzemesinde çok az elektriksel iletkenlik meydana gelir.

Yarı iletkenler

İletkenler ve yalıtıcılar arasında, yarı iletkenler olarak bilinen üçüncü bir atom (malzeme) sınıflandırması vardır. Genel olarak, bir yarı iletkenin iletkenliği, metallerin ve yalıtkanların iletkenlikleri arasında bulunur. Bununla birlikte, mutlak sıfır sıcaklıkta yarı iletken aynı zamanda mükemmel bir yalıtkan gibi davranır.

Silicon ve germaniumen bilinen yarı iletken unsurlardır. Bakır oksit, kadmiyum sülfür ve galyum arsenit, sıklıkla kullanılan diğer bazı yarı iletken bileşiklerdir. Bu tür malzemeler genellikle IVB tipi elemanlar olarak sınıflandırılır. Bu tür atomların dört değerlik elektronu vardır. Dört değerlik elektronundan vazgeçebilirlerse, kararlılık sağlanabilir. Ayrıca dört elektron kabul edilerek de elde edilebilir.

Bir Atomun Kararlılığı

Bir atomun kararlılığı kavramı, yarı iletken malzemelerin durumunda önemli bir faktördür. Değerlik bandında maksimum elektron sayısı 8'dir. Valans bandında tam olarak 8 elektron olduğunda atomun kararlı olduğu söylenebilir. İçindestable atomdeğerlik elektronlarının bağlanması çok katıdır. Bu tür atomlar mükemmel yalıtkanlardır. Bu tür atomlarda, elektriksel iletkenlik için serbest elektronlar mevcut değildir.

Stabilize elemanların örnekleri, Argon, Xenon, Neon ve Krypton gibi gazlardır. Bu gazlar, özelliklerinden dolayı diğer maddelerle karıştırılamaz ve genel olarakinert gases.

Dış kabuktaki değerlik elektronlarının sayısı 8'den az ise, o zaman atomun kararsız olduğu, yani 8'den az valans elektronuna sahip atomların kararsız olduğu söylenir. Kararlı hale gelmek için her zaman komşu atomlardan elektron ödünç almaya veya bağışlamaya çalışırlar. Dış kabuktaki 5, 6 veya 7 değerlik elektronlu atomlar, kararlılık aramak için diğer atomlardan elektron ödünç alma eğilimindeyken, bir, iki veya üç valans elektronlu atomlar bu elektronları diğer yakın atomlara salma eğilimindedir.