Yarı İletken Nedir?

Yarı iletken, elektrik akımına tepki verme biçiminde benzersiz özelliklere sahip bir malzemedir. Akışına çok daha düşük direnç gösteren bir malzemedir. elektrik akımı bir yönde diğerine göre. Bir yarı iletkenin elektrik iletkenliği, iyi bir iletken (bakır gibi) ile bir yalıtkanın (kauçuk gibi) iletkenliği arasındadır. Bu nedenle, yarı iletken adı. Yarı iletken ayrıca, elektrik iletkenliği sıcaklık, uygulanan alanlar veya katışkılar eklenerek değiştirilebilen (doping adı verilen) bir malzemedir.

Yarı iletken bir buluş olmasa da, hiç kimse yarı iletken icat etmedi, ancak yarı iletken cihazlar olan birçok icat vardır. Yarı iletken malzemelerin keşfi, elektronik alanında muazzam ve önemli gelişmeler sağlamıştır. Bilgisayarların ve bilgisayar parçalarının minyatürleştirilmesi için yarı iletkenlere ihtiyacımız vardı. Diyot, transistör gibi elektronik parçaların üretimi için yarı iletkenlere ihtiyacımız vardı. fotovoltaik hücreler.

Yarı iletken malzemeler silikon ve germanyum elementlerini ve galyum arsenit, kurşun sülfür veya indiyum fosfit bileşiklerini içerir. Başka birçok yarı iletken var. Bazı plastikler bile yarı iletken olabilir, bu da esnek olan ve istenen herhangi bir şekle kalıplanabilen plastik ışık yayan diyotlara (LED'ler) izin verir.

Dr. Ken Mellendorf'a göre Newton'un Bilim Adamına Sorun:

'Doping', silikon ve germanyum gibi yarı iletkenleri diyotlarda ve transistörlerde kullanıma hazır hale getiren bir prosedürdür. Katkısız formlarındaki yarı iletkenler aslında çok iyi yalıtılmayan elektrik yalıtkanlarıdır. Her elektronun belirli bir yere sahip olduğu bir kristal deseni oluştururlar. Yarı iletken malzemelerin çoğunda dört değerlik elektronları, dış kabukta dört elektron. Silikon gibi arsenik gibi beş değerlik elektronu olan atomların yüzde bir veya ikisini, silikon gibi dört değerlikli elektron yarı iletken ile koyarak, ilginç bir şey olur. Genel kristal yapıyı etkilemek için yeterli arsenik atomu yoktur. Beş elektrondan dördü silikonla aynı desende kullanılır. Beşinci atom yapıya pek uymuyor. Hala arsenik atomunun yakınında durmayı tercih ediyor, ancak sıkıca tutulmuyor. Gevşetmek ve malzeme içinden yollamak çok kolaydır. Katkılı bir yarı iletken, katkısız bir yarı iletkenten çok bir iletkene benzer. Ayrıca yarı iletkenleri alüminyum gibi üç elektronlu bir atomla da yapabilirsiniz. Alüminyum kristal yapıya sığar, ancak şimdi yapıda bir elektron eksiktir. Buna delik denir. Komşu bir elektronun deliğe hareket etmesi deliğin hareket etmesine benzer. Delik katkılı yarı iletken (p-tipi) ile elektron katkılı yarı iletken (n-tipi) koymak bir diyot oluşturur. Diğer kombinasyonlar transistörler gibi cihazlar oluşturur.

“Yarı iletken” terimi ilk kez Alessandro Volta 1782'de.

Michael Faraday 1833'te ilk yarı iletken etki gözlemleyen kişidir. Faraday, gümüş sülfitin elektrik direncinin sıcaklıkla azaldığını gözlemledi. 1874'te Karl Braun ilk yarı iletken diyot etkisini keşfetti ve belgeledi. Braun, akımın metal bir nokta ile galena kristali arasındaki temasta yalnızca bir yönde serbestçe aktığını gözlemledi.

1901'de, "kedi bıyıkları" olarak adlandırılan ilk yarı iletken cihaz patentlendi. Cihaz Jagadis Chandra Bose tarafından icat edildi. Cat bıyıkları, radyo dalgalarını tespit etmek için kullanılan bir nokta temaslı yarı iletken doğrultucu idi.

Bir transistör, yarı iletken malzemeden oluşan bir cihazdır. John Bardeen, Walter Brattain ve William Shockley, transistor 1947'de Bell Laboratuarlarında.

• Argonne Ulusal Laboratuvarı. "NEWTON - Bir Bilim Adamına Sor." İnternet Arşivi, 27 Şubat 2015.