Yarıiletkenler - 2 Fizikte Özel Konular Sunu 2

Maddenin Sınıflandırılması İletken Küçük potansiyelle bile yük akışı sağlayabilen Valans e sayısı 4 ten az olanmaddelerdir. Direncin tersidir, (1/R), birimi mho veya siemens Altın, gümüş, bakır, aluminyum Yalıtkan Yük akışına izin vermeyen Valans e sayısı 6 ile 8 arasında Serbest e sayısı çok azdır İzolasyon malzemeleri, cam, plastik, porselen ve mika Yarı-iletken

Yarıiletken Normalde yalıtkan özellik gösteren ısı, ışık, manyetik alan veya gerilim gibi bir dış etki ile iletken hale gelen malzemelere yarıiletken denir. Valans bandında 4 e bulunur Katkı maddesi ile elektronik devre elemanı imalatında (özellikle diyot ve transistör) kullanılır. Yarı iletkenler kristal yapıya sahiptirler

Yarıiletken İletkenlik özelliği kazanması geçici olup, dış etki kalkınca elektronlar tekrar atomlarına dönerler. Tabiatta basit eleman halinde bulunduğu gibi laboratuarda bileşik halde de elde edilebilir. Germanyum (baca kurumu), Silisyum (plaj kumu), Selenyum, Azot, Arsenik, Bakır-oksit, Kurşun-sülfür (güneş pili).

Yarıiletken Türleri Has (katkısız) Yarıiletkenler İçerisinde hiç yabancı atom bulundurmazlar Düzgün kristal yapıları vardır Her bir serbest elektrona karşılık, bir boşluk bulunur (Yani valans bandındaki boşluk yoğunluğu ile iletkenlik bandındaki e yoğunluğu eşittir )

N Tipi Yarıiletken IV A (Si ve Ge) grubundaki elementin V A grubundaki (As, N, P) element ile katkılanması sonucu oluşur. Si nin 4 valans e u P nin 4 e u ile kovalent bağ yapar. Kalan e iletkenliği artırır.

N Tipi Yarıiletken İletkenlik bandındaki e yoğunluğu artar, valans bandındaki boşluk miktarında ise artış olmaz.

N Tipi Yarıiletken Fosfor gibi ortama e- veren atomlara verici (donör) atom denir. Verici atomların yarıiletken içinde bulundukları enerji seviyesine de verici enerji seviyesi (Ed)denir. Katkı yoğunluğuna bağlı olarak iletkenlik yükselir. İletkenlik Bandı Valans Bandı Ed Verici Enerji Seviyesi Ec Ev Eg

P Tipi Yarıiletken IV A (Si ve Ge) grubundaki elementin III A grubundaki (Al, B) element ile katkılanması sonucu oluşur. B atomunun 3 valans e- Si ile kovalent bağ yapar. 1 valans e- bağı oluşmaz

P Tipi Yarıiletken

P Tipi Yarıiletken Bor atomu bu durumda kabul edici anlamında alıcı atom adını alır. Alıcı atomların yarıiletken içinde bulundukları enerji seviyesine de alıcı enerji seviyesi (Ea)denir. Katkı yoğunluğuna bağlı olarak iletkenlik yükselir. İletkenlik Bandı Ec Eg Ea Alıcı Enerji Seviyesi Valans Bandı Ev