Halvledarteknik

Hej!

Jag undrar om det är kiselns egenskap att vara både p-ledare och n-ledare som ger den dess breda användningsområde inom elektronik eller är det en annan egenskap som står för detta?
Jag vill alltså veta vad det är, i grund och botten, som gör kisel så användbart.

Tacksam för svar!

Ofta är det en kombination av kisel och germanium. Ett p och ett n-lager. Det som är så speciellt med dessa halvledarmaterial, är valenselektronskalet.

När man leder elektricitet genom ett halvledarmaterial, fyller man antingen det yttersta elektronskalet, så att det inte vill ta till sig fler elektroner, eller tar bort en elektron så att det finns plats för en till. Svårt att förklara, men hur som helst ändrar man ledaregenskaperna, så att det antingen leder, eller inte leder alls.

Här är ett exempel:

En diod (en halvledare) leder bara strömen i en riktning:

Detta är eftersom att negativa laddningar inte kan gå mot negativa laddningar och vice versa. När halvledaren har fullt i elektronskalet är den negativ, därför leder den bara åt ett håll, från negativ till positiv.

Hoppas du fattar nått

tackar, det var allt jag ville veta, har fått mitt svar Tråden kan dö i frid nu

Oj, jag är rädd att det där svaret inte gör dig så mycket klokare...

p respektive n-typ halvledare betyder att kisel (vilket är den absolut vanligaste halvledaren) är dopat med ämnen som antingen har lätt för att ge ifrån sig en fri elektron (skapar n-typ kisel) eller att ta upp en elektron och därmed skapa ett hål (p-typ).
Anledningen till att detta fungerar är att kisel har fyra valenselektroner och fyra bindningar i kristallen, alla elektroner används alltså till bindningar. Om du tillsätter en liten koncentration av ett ämne med fem valenselektroner, t.ex. Arsenik så får du en elektron som inte deltar i en atombindning och därmed kan ses som fri. Då har du ett n-typ material med högre ledningsförmåga.

Genom att ändra dopningskoncentrationerna ändrar du ledningsförmågan i kislet, dessutom kan du bestämma vilken typ av laddningsbärare som står för majoriteten av strömmen, elektroner eller hål.

I en halvledardiod, eller pn-diod, har du en övergång från ett n-typ område till ett p-typ område vilket gör att dioden bara leder ström åt ett håll. För att förklara den bakomliggande orsaken behöver du gå in i mer detalj i halvledarfysiken.