Perbezaan antara Semikonduktor Intrinsik dan Extrinsik

Intrinsic vs Extricic Semiconductor

Adalah luar biasa bahawa elektronik moden adalah berdasarkan satu jenis bahan, semikonduktor. Semikonduktor adalah bahan yang mempunyai kekonduksian intermediate antara konduktor dan penebat. Bahan-bahan semikonduktor digunakan dalam elektronik sebelum penciptaan diod semikonduktor dan transistor pada tahun 1940-an, tetapi selepas semikonduktor itu terdapat aplikasi yang luas dalam bidang elektronik. Pada tahun 1958, penciptaan litar bersepadu oleh instrumen Jack Kilby dari Texas meningkatkan penggunaan semikonduktor dalam bidang elektronik ke tahap yang tidak pernah berlaku sebelum ini.

Semikonduktor semulajadi mempunyai sifat kekonduksian mereka kerana pembawa caj percuma. Seperti semikonduktor, bahan, yang semulajadi menunjukkan sifat semikonduktor, dikenali sebagai semikonduktor intrinsik. Untuk pembangunan komponen elektronik yang maju, semikonduktor telah diperbaiki untuk melaksanakan dengan kekonduksian yang lebih besar dengan menambahkan bahan atau elemen, yang meningkatkan bilangan pembawa caj dalam bahan semikonduktor. Semikonduktor sedemikian dikenali sebagai semikonduktor ekstrinsik.

Lebih lanjut mengenai Semikonduktor Intrinsik

Konduktiviti sebarang bahan adalah disebabkan oleh elektron yang dilepaskan ke jalur pengaliran oleh agitasi haba. Dalam hal semikonduktor intrinsik, jumlah elektron yang dibebaskan adalah lebih rendah daripada logam, tetapi lebih besar daripada penebat. Ini membolehkan kekonduksian semasa yang sangat terhad melalui bahan. Apabila suhu bahan meningkat, lebih banyak elektron memasuki jalur konduksi, dan oleh itu kekonduksian semikonduktor juga meningkat. Terdapat dua jenis pembawa caj dalam semikonduktor, elektron yang dibebaskan ke dalam jalur valensi dan orbital kosong, lebih dikenali sebagai lubang. Bilangan lubang dan elektron dalam semikonduktor intrinsik adalah sama. Kedua-dua lubang dan elektron menyumbang kepada aliran semasa. Apabila perbezaan potensi digunakan elektron bergerak ke arah potensi yang lebih tinggi dan lubang bergerak ke arah potensi yang lebih rendah.

Terdapat banyak bahan yang bertindak sebagai semikonduktor, dan ada pula unsur dan sebatian. Silikon dan Germanium adalah unsur-unsur dengan sifat semikonduktor, manakala Gallium Arsenide adalah sebatian. Secara umumnya elemen dalam kumpulan IV dan sebatian dari unsur-unsur kumpulan III dan V, seperti Gallium Arsenide, Aluminium Phosphide dan Gallium Nitride menunjukkan sifat semikonduktor intrinsik.

Lebih lanjut mengenai Semikonduktor Extrinsic

Dengan menambahkan unsur-unsur yang berlainan, sifat semikonduktor boleh diperhalusi untuk menjalankan lebih banyak arus. Proses penambahan dikenali sebagai doping sementara, bahan tambahan dikenali sebagai kekotoran. Kekotoran meningkatkan bilangan pembawa caj dalam bahan, yang membolehkan kekonduksian yang lebih baik. Berdasarkan pembawa yang dibekalkan, kekotoran dikelaskan sebagai penerima dan penderma. Donor adalah bahan yang mempunyai elektron terikat dalam kisi, dan penerima adalah bahan yang meninggalkan lubang dalam kisi. Untuk semikonduktor kumpulan IV, kumpulan III unsur Boron, Aluminium bertindak sebagai penerima, manakala kumpulan V unsur Phosphorus dan arsenik bertindak sebagai penderma. Untuk semikonduktor kompaun II-V kumpulan, Selenium, Tellurium bertindak sebagai penderma, manakala Beryllium, Zink dan Kadmium bertindak sebagai penerima.

Sekiranya beberapa atom akseptor ditambah sebagai kekotoran, bilangan lubang meningkat dan bahan tersebut mempunyai lebihan pembawa caj positif daripada sebelum ini. Oleh itu, semikonduktor yang doped with impurity impurity dipanggil Positive-type atau P-Type Semiconductor. Dengan cara yang sama, semikonduktor doped dengan kecacatan penderma, yang meninggalkan bahan yang melebihi elektron, dipanggil jenis negatif atau semikonduktor N-jenis.

Semikonduktor digunakan untuk menghasilkan pelbagai jenis dioda, transistor dan komponen yang berkaitan. Laser, sel Photovoltaic (sel Suria), dan pengesan foto juga menggunakan semikonduktor.

Apakah perbezaan antara Semikonduktor Intrinsik dan Extrinsik?

• Semikonduktor yang tidak doped dikenali sebagai semikonduktor intrinsik, manakala bahan semikonduktor yang diendapkan dengan kotoran dikenali sebagai semikonduktor ekstrinsik.

• Bilangan pembawa caj positif (lubang) dan pembawa caj negatif bersamaan dengan semikonduktor intrinsik, sambil menambah kekotoran bilangan pembawa caj diubah; jadi tidak sepadan dalam semikonduktor ekstrinsik.

• Semikonduktor intrinsik mempunyai kekonduksian yang agak rendah daripada semikonduktor ekstrinsik.