Kas ir N tipa pusvadītāji?

Valences elektroni atomu modelī ir elektroni orbītas visattālākajā apvalkā. Piemēram, silīcija valences apvalkā ir četri elektroni. Tas padara silīciju par pusvadītāju vai daļēju vadītāju un daļēju izolatoru. Pilniem vadītājiem, piemēram, varš un alumīnijs, uz valences apvalka ir vairāk elektronu, kā rezultātā elektroni ir vieglāk kustīgi, kā rezultātā tiek sasniegta augsta vadītspēja.

Sagatavojot silīciju pusvadītāju ražošanai, silīcija dioksīdu karsē īpaši paaugstinātā temperatūrā bez skābekļa. Silīcija dioksīds ir parastās smiltis, kas atrodamas gandrīz visur. Īpašas iekārtas, kas ražo tīru silīciju un tā ārējās formas, veido lielāko ieguldījumu pusvadītāju ražošanā.

Ārējie pusvadītāji ir tīri pusvadītāji, kas ir leģēti ar piemaisījumu elementiem, piemēram, fosforu vai bronzu, lai tiem būtu elektronu donora vai elektronu akceptora raksturlielums. Kad četrvalenču elektronu elements ir leģēts ar piecu valences elektronu elementu, rodas N tipa pusvadītāji. Izmantojot trīsvalences elementu, tiek iegūts P tipa pusvadītājs. Piemaisījumu daudzums ir aptuveni 1 piemaisījuma atoms uz katriem 100 miljoniem silīcija atomu.

Fosforam ir pieci valences elektroni. Ja 100 miljoni silīcija atomu ir leģēti ar fosfora atomu, rodas N tipa pusvadītāji. N veida materiāls kopā ar P veida materiālu kļūst par visvienkāršākā pusvadītāja, kas pazīstams kā diode, celtniecības bloku. Lai izveidotu diodi, tiek izveidots savienojums starp N tipa un P tipa pusvadītāju. Sānos, kas atrodas pretī krustojumam, metāla vadi ir savienoti ar pusvadītāju brīvo galu.

Strāva brīvi plūst vienā virzienā diodē, bet gandrīz neplūst otrā virzienā, kas padara diode par standarta ierīci rektifikācijai vai maiņstrāvas (AC) pārvēršanai tiešā (DC) procesā. Diode tiek izmantota arī aploksnes noteikšanai, kur radiofrekvences (RF) signāla maksimuma līmeņi tiek iegūti, izmantojot diodes detektora ķēdi. Šī koncepcija liecina par audio ekstrakcijas procesu amplitūdas modulācijā (AM). Diode kopā ar rezistora-kondensatora (RC) ķēdi ar pareizo laika konstanti ģenerē audio no AM RF apvalka.