Silisyum atomunu son yörüngesinde 5 elektronu bulunan arsenik atomuyla katkılayınız. Bu katkılamayı kristal örgü içinde göstererek elde edilen yarı iletken tipini ve yarı iletkenin nasıl iletken hâline geldiğini açıklayınız.

Question

<span itemprop="name">Silisyum atomunu son yörüngesinde 5 elektronu bulunan arsenik atomuyla katkılayınız. Bu katkılamayı kristal örgü içinde göstererek elde edilen yarı iletken tipini ve yarı iletkenin nasıl iletken hâline geldiğini açıklayınız.</span>

Answer 1

Silisyum atomunu son yörüngesinde 5 elektronu bulunan arsenik atomuyla katkılamak, silisyumun n-tipi yarı iletken olmasını sağlar. Bu katkılama işlemi şöyle gerçekleşir:

• Silisyum atomu son yörüngesinde 4 elektron bulundurur ve kristal örgü içinde komşu silisyum atomlarıyla kovalent bağlar oluşturur.
• Arsenik atomu ise son yörüngesinde 5 elektron bulundurur ve kristal örgü içinde silisyum atomlarının yerine geçerek kovalent bağlar oluşturur.
• Ancak arsenik atomunun bir elektronu bağa katılmaz ve serbest kalır. Bu serbest elektrona donör elektron adı verilir.
• Donör elektronlar, kristal örgü içinde komşu silisyum atomlarından oyuk alarak hareket eder ve bu oyukların bıraktığı yerde yeni donör elektronlar oluşur. Böylece donör elektronlar hareket ederek negatif yük taşırlar.
• Yarı iletken üzerine dışarıdan bir gerilim uygulandığında, donör elektronlar negatif uca doğru, oyuklar ise pozitif uca doğru hareket ederler. Böylece yarı iletken iletken hâle gelir.