Kas ir iekšējie pusvadītāji?

Labi elektrības vadītāji, piemēram, varš, viegli zaudē elektronus citiem materiāla iekšienē esošajiem atomiem, savukārt pusvadītāji daļēji vada un daļēji izolē. Gan silīcijs, gan germānija ir četrvalences elementi. Silīcijs ir izplatīts materiāls pusvadītāju ražošanā, lai gan germānija tiek izmantota arī augstfrekvences lietojumos. Atšķirība starp silīciju un germāniju ir tāda, ka tiešā sprieguma kritums germānijā ir aptuveni 0.2 volti (V), salīdzinot ar 0.7 V silīcijā.

Izgatavojot iekšējos pusvadītājus, silīcijs tiek izkausēts ļoti augstā temperatūrā inertā gāzē vai vakuumā. Iegūtais izkausētais materiāls izskatās ļoti līdzīgs izkausētam stiklam. Izmantojot procesu, ko sauc par audzēšanu, vērpšanas audzētājs lēnām ievelk izkausēto silīciju raksturīgā silīcija materiālā stieņa veidā, kura diametrs ir apmēram dažas collas.

Iekšējie silīcija materiāli, ko sauc par neleģētiem pusvadītājiem, iekšējiem (i) tipa pusvadītājiem vai iekšējiem pusvadītājiem, elektronikas nozarei ir maz noderīgi. Noderīgā silīcija forma rodas, pievienojot īpašus elementus, kas pazīstami kā piedevas, procesā, ko sauc par dopingu, kurā dopingus, piemēram, fosforu vai boru, pievieno, kamēr silīcijs joprojām ir izkusis. Kad silīcijam pievieno fosforu, papildu elektrons padara silīciju par N tipa pusvadītāju. Nākamais solis pēc N-veida silīcija stieņa audzēšanas ir sagriešana, kurā stiklam līdzīgs, stieņa formas materiāls tiks sagriezts, lai iegūtu plānas silīcija vafeles. Īpašas metodes, piemēram, virsmas akustiskais vilnis (SAW), tiek izmantotas ļoti cieta materiāla, piemēram, ar fosforu leģēta silīcija, sagriešanai.

Sagriešanas rezultātā radītās silīcija plāksnītes var tikt uzrakstītas uz x ass un pēc tam uz y ass, kā rezultātā rodas milzīgs daudzums N tipa pusvadītāju. Vēlāk tiek ražoti arī P-veida pusvadītāji un sagatavoti montāžas procesam. Šajā brīdī iekšējie pusvadītāji ir pārveidoti par ārējiem pusvadītājiem. Vienkāršākā N tipa un P tipa pusvadītāja montāža ir pozitīvā negatīvā (PN) pāreja, kas pazīstama kā diode, kas ir kā vienvirziena vārsts. PN savienojumam, ko radīja N tipa un P tipa pusvadītāja kontakts, tagad ir īpašs raksturlielums, kas pazīstams kā vienvirziena vadītspēja.