N-Tipi Yarı İletkenler
N-tipi yarı iletkenler, saf bir yarı ileken malzemeye (genellikle silisyum veya germanyum) pentavalent (5 değerlik elektronlu) bir <a href="https://nedemek.page/kavramlar/katk%C4%B1lama">katkı maddesi</a> eklenerek oluşturulur. Bu işlem, <a href="https://nedemek.page/kavramlar/elektron">elektron</a> fazlalığı yaratır ve bu da malzemenin iletkenliğini artırır.
Nasıl Oluşur?
- Katkılama: Saf yarı iletken kristaline fosfor (P), arsenik (As) veya antimon (Sb) gibi pentavalent elementler eklenir. Bu elementler, yarı iletken kristal yapısına yerleşir.
- Fazla Elektronlar: Pentavalent atomların değerlik kabuğunda 5 elektron bulunur. Yarı iletken atomları ile kovalent bağ oluşturduktan sonra bir elektron serbest kalır. Bu serbest elektronlar, kristal içinde kolayca hareket edebilir ve elektrik akımına katkıda bulunur.
- Çoğunluk ve Azınlık Taşıyıcılar: N-tipi yarı iletkenlerde, serbest elektronlar çoğunluk taşıyıcılar iken, <a href="https://nedemek.page/kavramlar/oyuk">oyuklar</a> (elektron eksikliği) azınlık taşıyıcılardır.
Özellikleri:
- Artan İletkenlik: N-tipi yarı iletkenlerin iletkenliği, saf yarı iletkenlere göre çok daha yüksektir.
- Negatif Yük Taşıyıcıları: Elektrik akımı, çoğunlukla negatif yüklü elektronlar tarafından taşınır.
- Enerji Bandı Diyagramı: Katkılama işlemi, enerji bandı diyagramında <a href="https://nedemek.page/kavramlar/donor%20seviyesi">donör seviyesi</a> oluşturur. Bu seviye, iletim bandına yakındır ve elektronların iletim bandına kolayca geçmesini sağlar.
Kullanım Alanları:
N-tipi yarı iletkenler, diyotlar, transistörler ve entegre devreler gibi elektronik cihazların yapımında yaygın olarak kullanılır. Özellikle, <a href="https://nedemek.page/kavramlar/pn%20eklemi">PN eklemi</a> oluşturmak için P-tipi yarı iletkenlerle birlikte kullanılırlar.