Intrinsic vs Extrinsic Semiconductor
Kapansin-pansin na ang modernong electronics ay nakabatay sa isang uri ng materyal, semiconductors. Ang mga semiconductor ay mga materyales na mayroong intermediate conductivity sa pagitan ng mga conductor at insulator. Ang mga semiconductor na materyales ay ginamit sa electronics bago pa man maimbento ang semiconductor diode at transistor noong 1940's, ngunit pagkatapos noon ay natagpuan ng mga semiconductor ang malawak na aplikasyon sa larangan ng electronics. Noong 1958, ang pag-imbento ng integrated circuit ni Jack Kilby ng Texas na mga instrumento ay nagtaas ng paggamit ng mga semiconductors sa larangan ng electronics sa isang hindi pa nagagawang antas.
Natural na ang mga semiconductor ay may ari-arian ng conductivity dahil sa mga carrier na walang bayad. Ang nasabing semiconductor, isang materyal, na natural na nagpapakita ng mga katangian ng semiconductor, ay kilala bilang isang intrinsic semiconductor. Para sa pagbuo ng mga advanced na elektronikong bahagi, ang mga semiconductor ay pinahusay upang gumanap nang may higit na kondaktibiti sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga materyales o elemento, na nagpapataas ng bilang ng mga tagadala ng singil sa materyal na semiconductor. Ang nasabing semiconductor ay kilala bilang isang extrinsic semiconductor.
Higit pa tungkol sa Intrinsic Semiconductors
Conductivity ng anumang materyal ay dahil sa mga electron na inilabas sa conduction band sa pamamagitan ng thermal agitation. Sa kaso ng intrinsic semiconductors, ang bilang ng mga electron na inilabas ay medyo mas mababa kaysa sa mga metal, ngunit mas malaki kaysa sa mga insulator. Ito ay nagbibigay-daan sa isang napakalimitadong kondaktibiti ng kasalukuyang sa pamamagitan ng materyal. Kapag ang temperatura ng materyal ay tumaas, mas maraming mga electron ang pumapasok sa conduction band, at samakatuwid ang conductivity ng semiconductor ay tumataas din. Mayroong dalawang uri ng mga tagadala ng singil sa isang semiconductor, ang mga electron na inilabas sa valence band at ang mga bakanteng orbital, na mas karaniwang kilala bilang mga butas. Ang bilang ng mga butas at electron sa isang intrinsic semiconductor ay pantay. Ang parehong mga butas at mga electron ay nag-aambag sa kasalukuyang daloy. Kapag inilapat ang isang potensyal na pagkakaiba, ang mga electron ay gumagalaw patungo sa mas mataas na potensyal at ang mga butas ay lumilipat patungo sa mas mababang potensyal.
Maraming materyales na nagsisilbing semiconductors, at ang ilan ay mga elemento at ang ilan ay mga compound. Ang Silicon at Germanium ay mga elemento na may mga katangian ng semiconducting, habang ang Gallium Arsenide ay isang tambalan. Sa pangkalahatan, ang mga elemento sa pangkat IV at mga compound mula sa mga elemento ng pangkat III at V, tulad ng Gallium Arsenide, Aluminum Phosphide at Gallium Nitride ay nagpapakita ng mga intrinsic na katangian ng semiconductor.
Higit pa tungkol sa Extrinsic Semiconductors
Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng iba't ibang elemento, ang mga katangian ng semiconductor ay maaaring pinuhin upang magsagawa ng mas kasalukuyang. Ang proseso ng pagdaragdag ay kilala bilang doping habang, ang materyal na idinagdag ay kilala bilang mga impurities. Pinapataas ng mga impurities ang bilang ng mga carrier ng singil sa loob ng materyal, na nagbibigay-daan sa mas mahusay na conductivity. Batay sa ibinibigay na carrier, ang mga impurities ay inuri bilang mga acceptor at donor. Ang mga donor ay mga materyales na mayroong hindi nakatali na mga electron sa loob ng sala-sala, at ang mga acceptor ay mga materyales na nag-iiwan ng mga butas sa sala-sala. Para sa mga semiconductor ng grupo IV, ang mga elemento ng pangkat III na Boron, Aluminum ay kumikilos bilang mga acceptor, habang ang mga elemento ng pangkat V na Phosphorus at arsenic ay kumikilos bilang mga donor. Para sa group II-V compound semiconductors, ang Selenium, Tellurium ay kumikilos bilang mga donor, habang ang Beryllium, Zinc at Cadmium ay kumikilos bilang mga acceptor.
Kung ang isang bilang ng mga acceptor atom ay idinagdag bilang karumihan, ang bilang ng mga butas ay tataas at ang materyal ay may labis na positibong mga carrier ng singil kaysa dati. Samakatuwid, ang semiconductor doped na may acceptor impurity ay tinatawag na Positive-type o P-Type Semiconductor. Sa parehong paraan, ang isang semiconductor na doped na may donor impurity, na nag-iiwan sa materyal na labis sa mga electron, ay tinatawag na Negative type o N-Type semiconductor.
Ang mga semiconductor ay ginagamit upang gumawa ng iba't ibang uri ng diode, transistor at mga kaugnay na bahagi. Gumagamit din ng mga semiconductors ang mga laser, Photovoltaic cell (Solar cells), at photo detector.
Ano ang pagkakaiba ng Intrinsic at Extrinsic Semiconductor?
