1. Doping:
- n-typ doping: Att lägga till orenhetsatomer med fler valenselektroner (som fosfor eller arsenik) till halvledargitteret skapar extra fria elektroner. Detta kallas n-typ doping .
- p-typ doping: Att lägga till orenhetsatomer med färre valenselektroner (som bor eller aluminium) skapar "hål" i valensbandet, som fungerar som gratis laddningsbärare. Detta kallas p-typ doping .
2. Temperatur:
- Att öka temperaturen ger mer energi till valenselektronerna, vilket gör att de kan hoppa till ledningsbandet och bli fria elektroner. Detta ökar också antalet hål i valensbandet.
3. Ljus:
- Lysande ljus på en halvledare kan locka elektroner från valensbandet till ledningsbandet, vilket genererar fria elektroner och hål. Detta är principen bakom fotovoltaiska enheter (solceller).
4. Elektriskt fält:
- Att tillämpa ett starkt elektriskt fält kan påskynda elektroner och hål, vilket genererar fler elektronhålpar genom slagjonisering. Detta är principen bakom vissa högkrafts halvledarenheter.
5. Mekanisk stam:
- Användning av mekanisk stress kan ändra energibandstrukturen för en halvledare, vilket leder till en ökning av antalet fria elektroner och hål.
6. Magnetfält:
- I vissa halvledare kan ett magnetfält påverka spinnet av elektroner, vilket kan leda till en ökning av antalet fria elektroner och hål.
Viktig anmärkning:
- Den specifika metoden som används för att öka antalet fria elektroner och hål beror på önskad applicering och typen av halvledarmaterial.
- Till exempel används doping vanligtvis i transistorer och dioder för att kontrollera deras elektriska konduktivitet.
- Temperatur och ljus används i fotodetektorer och solceller för att omvandla ljusenergi till elektrisk energi.
Genom att kontrollera koncentrationen av fria elektroner och hål kan vi skräddarsy de elektriska egenskaperna hos halvledare för olika tillämpningar inom elektronik och fotonik.
