• yarıiletkenlerin elementlerin en temel özelliği katı halde iken iletim bantları ile değerlik bantları arasındaki enerji farkının yalıtkanlara oranla çok düşük, metallere oranla da biraz yüksek olmasıdır zannederim. bu sebeptendir ki misal yarıilektenlerin öz dirençleri sıcaklıkla görülmemiş oranda azalır. azalır zira düşük sıcaklıklarda bile bir çok elektron, iletkenliğe katılamasalar dahi, iletim bandına çok yakın enerjiye sahiptir ve ısıl çalkalanmalar bir çoğunun değerlik bandından kopup iletim bandına zıplamalarına yeter. düşük sıcaklıklarda (25 derece c) mol başına 10 üzeri 13 seviyelerinde olan iletim elektronu sayısı (bakırda 10 üzeri 23'tür kıyaslama için) sıcaklık 100 dereceye çıktığında 10 üzeri 20 mertebelerine ulaşır. aynı durum metallerde ya da yalıtkanlarda gözlemlenmez (metallerin direnci artar aksine sıcaklık arttıkça) zira metallerin hemen hemen tüm değerlik elektronları zaten iletim bandına zıplamışlardır çoktan, direnci düşürecek, ilektenliği arttıracak ekstra elektron yoktur, yalıtkanlarda ise iletim - değerlik bantları arası enerji farkı öyle sıcaklığı bir kaç elli derece arttırmakla aşılabilecek gibi değildir.
    (bkz: fermi dirac istatistiği)
    (bkz: bant teorisi)
  • elektriği çok iyi ileten bakır kadar iletken olmayan ama cam ve plastik kadar da yalıtkan olmayan, iletkenliği arada olan maddeler.

    bunlara bir voltaj verseniz çok az bir akım geçer. sebebi de içinde elektriği iletecek serbest elektrik yüklerinin az sayıda olmasıdır.

    iletkenlikleri kontrol edilebildiği için de transistör gibi elektronik malzemeler bunlardan üretilir.
    kontrollu biçimde, bir voltaj veya akımla iletkenliği artırılıp azaltılarak değişken elektrik akımları oluşturulabilir. örnek mikrofondan gelen ve sese göre değişen azıcık elektrik akımı bunların iletkenliğini ses ile paralel oynatır. bu da daha büyük bir akımın değişkenlik gösterek akmasına sebep olur. bu değişken akım bir hoparlörden geçirilirse mikrofondaki sesin yükseltilmiş hali hoparlörden çıkar. tüm bunların nasıl yapılacağını bilmek için elektronik bilgisine sahip olmak gerekir.

    yarıiletkene örnek : silisyum ( si, 14 nolu element )

    not : konuya uzak olanlar için anlattım.
  • teknoloji-yoğun sektörlerin gelişiminin neden zor olduğuyla alakalı olarak hindistan'ın semi-conductor sektörünün başarısızlığını inceleyebilirsiniz:
    https://www.youtube.com/watch?v=isbyv6qwdio

    hatta ingiltere bile başaramamış bu sektörü: https://www.youtube.com/watch?v=ae0deoictvg

    ileriye doğru giderken biden semi-conductor üretimini çin'e bağımlı olmaktan kurtarmaya çalışıyor: https://www.youtube.com/watch?v=tb3eitq6eue
  • yapımında en çok kullanılan maddelerden biri silikondur. bugünkü teknolojinin ana elementlerinden biri olan transistörler de yarı iletkenler (dolayısıyla ve yaygın olarak silikon) kullanılarak üretilir. en büyük teknoloji devlerini bünyesinde barındıran silikon vadisinin de aslında isim babası bizzat silikon yarı iletkenidir.
  • yarıiletkenlerin tanımı çoğunlukla ''elektriksel iletkenliği yalıtkanlar ile iletkenler arasında olan malzeme türüdür'' olarak tanımlanır. ya da ne iletken ne yalıtkan olarak bahsedilir. her iki betimleme doğrudur. ancak en doğru tanımlama şöyledir: ''elektriksel ve optiksel özelliği istenildiği şekilde ayarlanabilen malzeme türüdür''. yarıiletken malzemelere başka atomlar katkı yapılarak elektriksel ve optiksel özellikleri değiştirilebilmektedir. bu malzemeleri değerli yapan da budur. bu katkı atomlarının türüne göre n tipi veya p tipi yarıiletken yapılabilmektedir. bir diyot pn ekleminden oluşur, yani diyot bir yarıiletkendir. bir yönde akımı iletirken diğer yönde akımı iletmez denilsede az bir miktar istenmeyen kaçak akımlar vardır. bu istenmeyen durum özellikle kızılötesi foton dedektörlerde büyük problem yaşatır. foton dedektörleri ters beslem (reverse bias) altında çalışır. şöyle ki; kızılötesi ışımanın foton enerjisi zaten düşük, dolayısıyla kızılötesi ışımayı algılayan dedektörümüzden düşük bir sinyal alacağız. bir de foton dedektörleri ters beslem (reverse bias) altında çalıştığı için istenmeyen bir akım her zaman vardır. bu istenmeyen akıma karanlık akım (dark current) denir. genellikle termal etkilerden ve kristal hatalarından kaynaklanır. sonuç olarak hem karanlık akım sinyalimiz var hem de ışımadan gelen bir sinyal var. ışımadan gelen sinyal bu karanlık akımdan dolayı algılanılmasını oldukça zorlaştırır. en basit örnek şöyle verilebilir; televizyon izlerken görüntüdeki karıncalanma çok fazla ise istenilen görüntüyü algılamanız, görmeniz zorlaşır. çünkü sizin gözünüzde bir dedektördür (yarıiletken değil yalnız :) ve görünür bölgede ışıma yapan istenen veya istenmeyen bir çok görüntüyü size sunar. karıncalanmayı yani karanlık akımı düşürmek için bu yarıiletken dedektörler genellikle sıvı azot (77 kelvin yani -196 santigrat derece) sıcaklığına soğutulmalıdır. buna rağmen az da olsa karanlık akım mevcuttur. bu yarıiletken malzemelerin optik algılama yaptığı penceresi hariç, genellikle dedektör duvarlarına uygun bir malzeme ile pasivasyon yapılarak dedektör yüzeyindeki dangling bonds yani açık kalmış bağları doyurarak elektron veya deşiklerin (hole) bu bölgelerden kaçmaması istenir. böylelikle kızılötesi ışınım algılandığı zaman oluşan elektron ve deşikler (hole) dedektör duvarlarına gidip yok olmayacak direkt akıma katılarak daha yüksek şiddetli sinyal oluşacaktır. bu da görüntü kalitesini daha da arttıracaktır. bilgisayarlarımız, cep telefonlarımız, uydularımız, güneş panellerimizin her geçen gün daha da verimli çalışması için dünyada gece gündüz çalışmalar yapılmaktadır. günümüz teknolojisini yarıiletken malzemelere ve bu yolda hayatlarını adayan insanlara borçluyuz.
  • bana kalırsa tarihin en önemli icadı "yarı iletken maddelerdir."

    dünyanın hızlı gelişimini yarı iletken maddelere borçluyuzdur.yarı iletken maddeler;ne iletken nede yalıtkan olan (diyot,transistör,tristör,triyak ve entegre ) devrelerinin temelini oluşturur.ne yazık ki ülkemizde yarı iletken madde üretimi mevut değildir.

    normalde yalıtkandırlar ancak ısı,ışık,magnetik etki altında bırakıldığında yada gerilim uygulandığında elektronları(son yörüngelerinde 4 elektron (valans elektronu) bulundur ve valans elektronu serbest kaldığında iletkenlik özelliği kazanır.ancak bu şekilde iletkenlik kazanması geçicidir.dış etmen ortadan kalktığı zaman elektronlar tekrardan atomlara geri döner.tabiatta basit eleman halinde bulunduğu gibi laboratuarda bileşik eleman halinde de elde edilir.

    üretici şirketlerin yaygın olarak kullandığı bazı yarı iletken maddeler ve kullanım alanları;

    -azot (n): n tipi yarı iletken oluşturmada
    -antimuan (sb): n tipi yarı iletken oluşturmada.
    -arsenik (ar): n tipi yarı iletken oluşturmada.
    -fosfor (p): n tipi yarı iletken oluşturmada.
    -germanyum (ge): diyot, transistör, entegre vb.
    yapımında.
    -silisyum (si): diyot, taransistör, entegre vb.
    yapımında.
    -bor (b): p tipi yarı iletken oluşturmada.
    galyum: p tipi yarı iletken oluşturmada.
    -indiyum (ın): p tipi yarı iletken oluşturmada.
    -selenyum (se): diyot yapımında.
    -bakıroksit (cu2o): diyot yapımında.
    -galyum arsenik (gaas): tunel diyot, laser diyot,
    foto diyot, led yapımında.
    -indium fosfor (ınp): diyot, transistör yapımında.
    -kurşun sülfür (pbs): güneş pili (fotosel, solar
    cell) yapımında.

    elektronik devre elemanlarnın büyük bir bölümü silisyum ve germanyum
    elementlerinden üretilmektedir.

    ilk zamanlarda germanyum yarı iletken maddelerin üretiminde kullanılmıştır.ancak günümüze baktığımızda tercihen silisyum tercih edilmektedir.çünkü germanyum oda sıcaklığında bile elektronlarını serbest bırakmakta buda sızıntı akımlarının oluşmasına sebeb olamaktaydı.sıcaklık arttıkça iletken maddeye dönüşeceğinden oda sıcaklığında bile iletken özellik gösteriyordu.. silisyum maddesi ise oda sıcaklığıda tam bir yalıtkan gibi davranmaktadır.
    bu nedenle diyot, transistör, tristör, entegre vb. yapımında silisyum maddesi daha çok kullanılmaktadır.

    yarı iletken maddelerin kullanım alanları;

    yarı iletkenler birçok elektrik cihazların imalatında kullanılır. bu cihazlara örnek vercek olursak; diodlar, transistörler ve entegre devreleri olduğunu söylemiştik. elektroniğin temel yapı taşını oluşturan bu cihazlar güvenilirlikleri, güç verimlilikleri ve düşük maliyetleri nedeniyle geniş bir uygulama alanı bulmuşlardır.

    yükselteçler
    - veri dönüştürücüler
    - gösterge ve led sürücüler
    - mantık kapıları
    - mikrodenetleyiciler
    - motor sürücüleri
    - güç yönetimi
    - gelişmiş işlemciler
    - rf ve mikrodalga
    - sensörler
    - havacılık ve savunma
    - anahtarlama elamanları ve çoklayıcılar
    - geniş band aralıklı yarı iletkenler sic/gan
    -kablosuz bağlantı vs.

    pek çok alanda kullanılıyor.işte bu yüzden dünyanın gelişmişliği açısından yarı iletken maddeler bu zamana kadar ki en önemli icat'ın olduğunu düşünüyorum.çünkü genele vurduğumuzda sağlık ekipmanları,inşaat sektörü,lojistik,taşımacılık endüstri,test ve ölçüm cihazları gibi pek çok alanda kullanımı mevcuttur.
  • iletkenlere var yalıtkanlara göre fermi enerji seviyelerini katkılama yoluyla değiştirebildiğimiz. günümüz elektronik sistemlerinin büyük bir kısmını oluşturan temel malzemelerdir
  • (bkz: n tipi yarıiletken)
    (bkz: p tipi yarıiletken)
  • periyodik cetvelde p blokunda bulunan merdivenin cevresindeki elementler. en cok bilinenleri silisyum, germanyum falandir.
  • hemen tum bilgisayar chipleri bunlardan yapilir. mesela intel amd hep semiconductor manufacturer diye gecerler.
    (bkz: wafer fab)
hesabın var mı? giriş yap