Daxili və Xarici Yarımkeçirici
Müasir elektronikanın bir növ materiala, yarımkeçiricilərə əsaslanması diqqətəlayiqdir. Yarımkeçiricilər keçiricilər və izolyatorlar arasında ara keçiriciliyə malik olan materiallardır. Yarımkeçirici materiallar 1940-cı illərdə yarımkeçirici diodların və tranzistorların ixtirasına qədər elektronikada istifadə edildi, lakin bundan sonra yarımkeçiricilər elektronika sahəsində geniş tətbiq tapdı. 1958-ci ildə Texas alətlərindən Cek Kilbi tərəfindən inteqral sxemin ixtirası elektronika sahəsində yarımkeçiricilərin istifadəsini görünməmiş səviyyəyə qaldırdı.
Təbii olaraq yarımkeçiricilər sərbəst yük daşıyıcılarına görə öz keçiricilik xüsusiyyətinə malikdirlər. Belə bir yarımkeçirici, təbii olaraq yarımkeçirici xüsusiyyətləri göstərən bir material, daxili yarımkeçirici kimi tanınır. Qabaqcıl elektron komponentlərin inkişafı üçün yarımkeçiricilər yarımkeçirici materialda yük daşıyıcılarının sayını artıran materiallar və ya elementlər əlavə etməklə daha yüksək keçiriciliklə işləmək üçün təkmilləşdirilmişdir. Belə yarımkeçirici xarici yarımkeçirici kimi tanınır.
Daxili Yarımkeçiricilər haqqında ətraflı
Hər hansı bir materialın keçiriciliyi termal qarışdırma nəticəsində keçiricilik zolağına buraxılan elektronlarla bağlıdır. Daxili yarımkeçiricilərdə buraxılan elektronların sayı metallara nisbətən nisbətən azdır, lakin izolyatorlardan daha çoxdur. Bu, material vasitəsilə cərəyanın çox məhdud keçiriciliyinə imkan verir. Materialın temperaturu yüksəldikdə keçiricilik zolağına daha çox elektron daxil olur və buna görə də yarımkeçiricinin keçiriciliyi də artır. Yarımkeçiricidə iki növ yük daşıyıcısı var, valentlik zolağına buraxılan elektronlar və daha çox deşik kimi tanınan boş orbitallar. Daxili yarımkeçiricilərdə dəliklərin və elektronların sayı bərabərdir. Həm dəliklər, həm də elektronlar cərəyan axınına kömək edir. Potensial fərq tətbiq edildikdə elektronlar daha yüksək potensiala doğru hərəkət edir və dəliklər aşağı potensiala doğru hərəkət edir.
Yarımkeçirici kimi fəaliyyət göstərən bir çox material var və bəziləri elementlər, bəziləri isə birləşmələrdir. Silikon və Germanium yarımkeçirici xüsusiyyətlərə malik elementlərdir, Qallium Arsenid isə birləşmədir. Ümumiyyətlə IV qrupdakı elementlər və III və V qrup elementlərindən olan Qallium Arsenid, Alüminium Fosfid və Qallium Nitridi kimi birləşmələr öz yarımkeçirici xüsusiyyətlərini göstərir.
Xarici Yarımkeçiricilər haqqında ətraflı
Müxtəlif elementlər əlavə etməklə yarımkeçirici xassələri daha çox cərəyan keçirmək üçün dəqiqləşdirilə bilər. Əlavə etmə prosesi dopinq, əlavə olunan material isə çirklər kimi tanınır. Çirklər materialın içərisində yük daşıyıcılarının sayını artırır, daha yaxşı keçiriciliyə imkan verir. Təchiz edilən daşıyıcıya əsasən, çirklər qəbuledicilər və donorlar kimi təsnif edilir. Donorlar şəbəkədə bağlanmamış elektronları olan materiallar, qəbuledicilər isə şəbəkədə boşluqlar buraxan materiallardır. IV qrup yarımkeçiricilər üçün III qrup elementləri Bor, Alüminium qəbuledici, V qrup elementləri isə fosfor və arsen donor kimi çıxış edir. II-V qrup mürəkkəb yarımkeçiricilər üçün Selenium, Tellurium donor, berilyum, Sink və Kadmium isə qəbuledici rolunu oynayır.
Çirk kimi bir sıra qəbuledici atomlar əlavə edilərsə, deşiklərin sayı artır və materialda əvvəlkindən artıq müsbət yük daşıyıcıları olur. Buna görə də, qəbuledici çirki ilə aşqarlanmış yarımkeçirici müsbət tip və ya P tipli yarımkeçirici adlanır. Eyni şəkildə, donor çirkləri ilə aşqarlanmış və materialı elektronlardan çox buraxan yarımkeçiricilər Mənfi tip və ya N-tipli yarımkeçirici adlanır.
Yarımkeçiricilər müxtəlif növ diodların, tranzistorların və əlaqəli komponentlərin istehsalı üçün istifadə olunur. Lazerlər, Fotovoltaik elementlər (Günəş batareyaları) və foto detektorlar da yarımkeçiricilərdən istifadə edir.
Daxili və Xarici Yarımkeçiricilər arasındakı fərq nədir?
