Kaj so polprevodniki tipa N?

Negativni (N) polprevodniki so delno prevodni in delno izolacijski materiali, ki oddajajo elektrone v elektronskih napravah. Polprevodniki tipa N, tako kot njihov pozitivni (P)-tip, so izdelani iz elementov, kot sta silicij in germanij. Polprevodniki tipa N in polprevodniki tipa P so skupaj gradniki sodobnih polprevodniških naprav.

Valenčni elektroni v atomskem modelu so elektroni v najbolj oddaljeni lupini orbite. Silicij ima na primer štiri elektrone v valenčni lupini. Zaradi tega je silicij polprevodnik ali delni prevodnik in delni izolator. Polni prevodniki, kot sta baker in aluminij, imajo več elektronov na valenčni lupini, kar povzroči lažjo mobilnost elektronov, kar vodi do visoke prevodnosti.

Pri pripravi silicija za proizvodnjo polprevodnikov se silicijev dioksid segreva pri zelo povišanih temperaturah v odsotnosti kisika. Silicijev dioksid je običajen pesek, ki ga najdemo skoraj povsod. Posebna oprema, ki proizvaja čisti silicij in njegove ekstrinzične oblike, je glavnina naložb v proizvodnjo polprevodnikov.

Zunanji polprevodniki so čisti polprevodniki, ki so bili dopirani z nečistočami, kot sta fosfor ali bron, da bi imeli lastnost darovalca elektronov ali akceptorja elektronov. Ko je štirivalentni elektronski element dopiran s petvalentnim elektronskim elementom, nastanejo polprevodniki tipa N. Z uporabo trivalentnega elementa nastane polprevodnik tipa P. Količina nečistoč je približno 1 atom nečistoče na vsakih 100 milijonov atomov silicija.

Fosfor ima pet valenčnih elektronov. Če je 100 milijonov atomov silicija dopirano z atomom fosforja, nastanejo polprevodniki tipa N. Material tipa N skupaj z materialom tipa P postane gradnik za najpreprostejši polprevodnik, znan kot dioda. Za izgradnjo diode se naredi spoj med polprevodnikom tipa N in polprevodnikom P. Na straneh nasproti stičišča so kovinski kabli pritrjeni na prosti konec polprevodnikov.

Tok v diodi prosto teče enosmerno, v drugo smer pa skoraj noben tok ne teče, zaradi česar je dioda standardna naprava za usmerjanje ali proces pretvorbe izmeničnega toka (AC) v enosmerni (DC). Dioda se uporablja tudi za zaznavanje ovojnice, kjer se najvišje ravni radiofrekvenčnega (RF) signala ekstrahirajo z uporabo vezja detektorja diode. Ta koncept predlaga postopek ekstrakcije zvoka v amplitudni modulaciji (AM). Dioda v povezavi z vezjem upor-kondenzator (RC) prave časovne konstante generira zvok iz AM RF ovojnice.