Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe kristal een geleider wordt

Een kristal, dat normaal gesproken een isolator is, kan een geleider worden als het met onzuiverheden wordt gedoteerd.

Het proces waarbij onzuiverheden aan een halfgeleider worden toegevoegd, wordt doping genoemd. Doping kan de elektrische eigenschappen van de halfgeleider, zoals de geleidbaarheid, veranderen door het aantal vrije elektronen of gaten in het materiaal te veranderen.

Er zijn twee hoofdtypen doping:

p-type doping en n-type doping .

P-type doping omvat het toevoegen van atomen met één valentie-elektron minder dan de halfgeleideratomen aan de halfgeleider. Hierdoor ontstaat er een netto positieve lading in de halfgeleider, wat leidt tot de vorming van gaten. Deze gaten kunnen vrij door de halfgeleider bewegen, waardoor deze elektriciteit kan geleiden.

N-type doping omvat het toevoegen van atomen met één valentie-elektron meer dan de halfgeleideratomen aan de halfgeleider. Hierdoor ontstaat er een netto negatieve lading in de halfgeleider, wat leidt tot de vorming van vrije elektronen. Deze elektronen kunnen vrij door de halfgeleider bewegen, waardoor deze elektriciteit kan geleiden.

Wanneer een halfgeleider wordt gedoteerd met zowel n-type als p-type onzuiverheden, ontstaat er een pn-overgang. P-n-overgangen zijn de bouwstenen van transistors, die in een grote verscheidenheid aan elektronische apparaten worden gebruikt.