N-Typ-Halbleiter
Ein N-Typ-Halbleiter ist ein Materialtyp, der in der Elektronik verwendet wird.
Es wird durch Hinzufügen einer Verunreinigung zu einem reinen Halbleiter wie Silizium oder Germanium hergestellt. Die verwendeten Verunreinigungen können Phosphor, Arsen, Antimon, Wismut oder ein anderes chemisches Element sein. Sie werden Donor-Verunreinigungen genannt. Die Verunreinigung wird als Donor bezeichnet, weil sie einem Halbleiter ein freies Elektron gibt. Der Zweck besteht darin, mehr Ladungsträger oder Elektronendrähte im Material für die Leitung verfügbar zu machen. Das Endmaterial ist wesentlich leitfähiger als das ursprüngliche Silizium oder Germanium.
Einführung
Halbleitermaterialien wie Silizium und Germanium haben vier Elektronen in ihrer äußeren Schale. Die äußere Schale der Elektronen wird als Valenzschale bezeichnet. Die vier Elektronen werden vom Halbleiteratom zur Bildung von Bindungen mit seinen Nachbaratomen verwendet. Dadurch steht eine geringe Anzahl von Elektronen für die Leitung zur Verfügung.
Fünfwertige Elemente sind jene Elemente, die fünf Elektronen in ihrer äußeren Schale haben. Um den n-Typ-Halbleiter herzustellen, werden fünfwertige Verunreinigungen wie Phosphor oder Arsen hinzugefügt. Vier der Elektronen der Verunreinigungen bilden Bindungen mit den umgebenden Siliziumatomen. Dadurch bleibt ein Elektron frei. Das resultierende Material hat eine große Anzahl freier Elektronen. Da Elektronen negative Ladungsträger sind, wird das resultierende Material als n-Typ (oder negativer Typ) Halbleiter bezeichnet. Die fünfwertige Verunreinigung, die hinzugefügt wird, wird als "Dotierstoff" bezeichnet, und der Prozess der Addition wird als "Dotierung" bezeichnet.
Herstellung
N-Typ-Halbleiter werden durch Dotierung von reinem Halbleitermaterial hergestellt. Die Menge der hinzugefügten Verunreinigung ist im Vergleich zur Menge des Halbleiters sehr gering. Die Funktionsweise dieses neuen Halbleiters wird durch die Kontrolle der Menge des Dotierstoffs verändert.
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