Yarı İletken

Yarı İletken maddelerin özellikleri:

•İletkenlik bakımından iletkenler ile yalıtkanlar arasında yer alır.
•Normal hâlde yalıtkandır.
•Ancak ısı, ışık ve manyetik etki altında bırakıldığında veya gerilim uygulandığında bir miktar valans elektronu serbest hâle geçer, yani iletkenlik özelliği kazanır.
•Bu şekilde iletkenlik özelliği kazanması geçici olup dış etki kalkınca elektronlar tekrar atomlarına döner.
•Tabiatta basit eleman hâlinde bulunduğu gibi laboratuvarda bileşik eleman hâlinde de elde edilir.
•Yarı iletkenler kristal yapıya sahiptir. Yani atomları kübik kafes sistemi denilen belirli bir düzende sıralanmıştır.
•Bu tür yarı iletkenler, yukarıda belirtildiği gibi ısı, ışık, etkisi ve gerilim uygulanması ile belirli oranda iletken hâle geçirildiği gibi, içlerine bazı özel maddeler katılarak da iletkenlikleri artırılmaktadır.

Elektronikte yararlanılan yarı iletkenler ve kullanılma yerleri

•Elektroniğin iki temel elemanı olan diyot ve transistörlerin üretiminde kullanılangermanyum (Ge) ve silikon (Si) yarı iletkenleri gelecek bölümde daha geniş olarak incelenecektir.
•Elektroniğin iki temel elemanı olan diyot ve transistörlerin üretiminde kullanılan germanyum (Ge) ve silikon (Si) yarı iletkenleri gelecek bölümde daha geniş olarak incelenecektir.

Yarı İletken

Yarı iletken maddeler:

Günümüzde yarı iletken maddeler adına tarihsel açıdan önce germanyum daha sonra da silisyum gelmektedir. Silisyum artık neredeyse tek kullanılan madde halini almıştır. Bunun nedeni hem doğada çok bulunması hem de germanyum kullanılan durumlara göre daha yüksek sıcaklıklara dayanıklı diyot ve transistör yapılabilmesini sağlamaktadır.

Silisyum

Silisyum gri renkli ve kristal yapıya sahip bir elementtir. Silisyum dünya üzerinde oksijen bileşiklerinden sonra en çok rastlanan elementtir. Doğada oksijenle birlikte kuartz, kayalarda ve kum şeklinde karşımıza çıkmaktadır. Silisyumun yarı iletken olarak kullanılabilmesi için çok saf halde bulunması gerekmektedir.

Germanyum

Yarı iletken tarihine bakıldığında germanyum transistör yapımında daha çok kullanılmakla beraber günümüzde kullanımı iyice azalmıştır. Transistör içerisinde kullanıldığında silisyuma göre yüksek sıcaklıklara çok dayanamamaktadır.

Silisyum ve Germanyum atomu

Yarı İletken

Katkı Yapılması

Yarı iletken maddeler içlerine yapılan katkının ne olduğuna bağlı olarak elektriksel özelliklerini iletkenlik düzeyini değiştirmektedir.

N tipi Katkı Maddeleri:

Kullanacağımız yarı iletkenin N tipi olmasını istediğimizde periyodik tabloda belirtilen sütundan seçim yapılmaktadır. Böylelikle kristal yapı içerisinde elektron fazlalığı sağlanmış olur.

Elektron Fazlasının Oluşması: (N tipi Yarı iletken)

Arsenik maddesinin atomlarının valans yörüngelerinde 5 adet elektron bulunur. Silisyum ile arsenik maddeleri birleştirildiğinde arsenik ile silisyum atomlarının kurdukları kovalent bağdan arsenik atomunun 1 elektronu açıkta kalır. Yandaki resimde açıkta kalan elektronu görebilirsiniz. Bu sayede birleşimde milyonlarca elektron serbest kalmış olur. Bu da birleşime negatif madde özelliği kazandırır. N tipi madde bir gerilim kaynağına bağlandığında üzerindeki serbest elektronlar kaynağın negatif kutbundan itilip pozitif kutbundan çekilirler ve gerilim kaynağının negatif kutbundan pozitif kutbuna doğru bir elektron akışı başlar.

Yarı İletken

P tipi Katkı Maddeleri

Bir diğer katkı katkı maddesinin periyodik tablodaki yeri yandaki resimde görülmektedir. Bu katkı türü yarı iletken yapı içerisinde oyuk oluşmasını sağlamaktadır (yani elektron eksikliği).

Oyuk Oluşması (P Tipi yarıiletken)

Bor maddesinin de valans yörüngesinde 3 adet elektron bulunmaktadır. Silisyum maddesine bor maddesi enjekte edildiğinde atomların kurduğu kovalent bağlardan bir elektronluk eksiklik kalır. Bu eksikliğe oyuk adı verilir. Bu elektron eksikliği, karışımapozitif madde özelliği kazandırır. P tipi maddeye bir gerilim kaynağı bağlandığında kaynağın negatif kutbundaki elektronlar p tipi maddedeki oyukları doldurarak kaynağın pozitif kutbuna doğru ilerler. Elektronlar pozitif kutba doğru ilerlerken oyuklarda elektronların ters yönünde hareket etmiş olur. Bu kaynağın pozitif kutbundan negatif kutbuna doğru bir oyuk hareketi sağlar.

Yarı İletken

Benzer Yazılar

YAZAR : Admin

Elektronik Mühendisi / E.Üni. Kalibrasyon Lab. Sorumlusu / Biyomedikal Kalibrasyon Laboratuvarı Sorumlu Müdürü (Sağ.Bak.) / X-Işınlı Görüntüleme Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı (Sağ.Bak.) / Ultrason-Doppler Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı (Sağ.Bak.) - Hatalı veya kaldırılmasını istediğiniz sayfaları diyot.net@gmail.com bildirin

BU YAZIYI DA İNCELEDİNİZ Mİ ?

İletken, Yalıtkan ve Yarı İletkenler

Yeryüzündeki bütün maddeler, atom ‘lar dan oluşmuştur. Atom ise ortada bir çekirdek ve bunun etrafındaki …

Bir cevap yazın