N-type halfgeleider
Een N-type halfgeleider is een type materiaal dat in de elektronica wordt gebruikt.
Het wordt gemaakt door een onzuiverheid toe te voegen aan een zuivere halfgeleider zoals silicium of germanium. De gebruikte onzuiverheden kunnen fosfor, arseen, antimoon, bismut of een ander chemisch element zijn. Zij worden donoronzuiverheden genoemd. De onzuiverheid wordt donor genoemd omdat zij een vrij elektron afgeeft aan een halfgeleider. Het doel hiervan is om meer ladingsdragers, of elektronendraden, in het materiaal beschikbaar te maken voor geleiding. Het uiteindelijke materiaal is veel geleidender dan het oorspronkelijke silicium of germanium.
Inleiding
Halfgeleidermaterialen zoals silicium en germanium hebben vier elektronen in hun buitenste schil. De buitenste schil van elektronen wordt de valentieschil genoemd. De vier elektronen worden door het halfgeleideratoom gebruikt om bindingen te vormen met de naburige atomen. Daardoor blijft een gering aantal elektronen over voor geleiding.
Pentavalente elementen zijn die elementen die vijf elektronen in hun buitenste schil hebben. Om het n-type halfgeleider te maken, worden pentavalente onzuiverheden zoals fosfor of arseen toegevoegd. Vier van de elektronen van de onzuiverheden vormen bindingen met de omringende siliciumatomen. Daardoor blijft één elektron vrij. Het resulterende materiaal heeft een groot aantal vrije elektronen. Aangezien elektronen negatieve ladingsdragers zijn, wordt het resulterende materiaal een n-type (of negatief type) halfgeleider genoemd. De pentavalente onzuiverheid die wordt toegevoegd, wordt een "doteringsstof" genoemd en het proces van toevoeging wordt "doping" genoemd.
Vervaardiging
N-type halfgeleiders worden vervaardigd door zuiver halfgeleidermateriaal te doperen. De hoeveelheid toegevoegde onzuiverheid is zeer klein in vergelijking met de hoeveelheid halfgeleider. De werking van deze nieuwe halfgeleider wordt gewijzigd door de hoeveelheid van het doteringsmateriaal te regelen.
Verwante pagina's
