İletken Maddeler Nelerdir-Yarı İletken İletkenmi Yalıtkanmı?İletken Maddeler Hakkıda

İletken Maddeler Nelerdir-Yarı iletken iletkenmi yalıtkanmı?İletken Maddeler Hakkıda
İletken Maddeler Nelerdir-Yarı iletken iletkenmi yalıtkanmı?İletken Maddeler Hakkıda
Iletkenlik ???

İletkenlik denilen kavram elektronların o madde içinden geçebilmesidirYani bir madde elektronlarin geçişine hiç engel olmuyorsa ya da çok az engel oluyorsa bu madde iletkendirElektronlarin geçişi dedik de bu elektronlar nasıl geçiyor?
Elektronlar aslında karpuz tasır gibi elden ele taşınır Buradaki eller atomlar karpuzlar ise elektronlardırDışarıdan bir elektron geldiğinde bu elektron atomlar üstünden geçebilirYani ilk atoma geldiginde onun dış yörüngesine girerFakat iletken maddelerin atom veya moleküllerinin en dıştaki elektronu tutma kapasitesi o kadar düşüktür ki elektron hemen yan atoma ya da moleküle geçerBu sayede elektron, atomların üstünde adeta "kayar"

Valans Elektron

Valans elektron değerlik elektron ile aynı kavrama denk gelirYükseltegenme basamağı diye de geçerValans elektron(lar) en dışta olduğu için atomdan ilk önce kopacak elektronlar bunlardırİletkenlerde, bu elektronlar çekirdeğe zayıf bir bağ ile bağlıdırBu sayede elektronlar çok rahat kopup başka bir atomun yörüngesine girebilirİletkenleri iletken yapan, elektronlarını çok kolay bir şekilde verebilmesidirE, elektron akışı akım demek ise elektriği bu tür maddeler iletmektedir

Yalıtkanlık ???

Yalıtkanlar da iletkenlerin tam tersi olarak son yörüngesindeki elektronları sıkıca tutarBu sayede elektronlar iletilemez dolayısıyla bu maddeler elektrik akımını geçirmez

Yarı iletkenlik ???

İlk başta sorduğumuz gibi hem iletken hem yalıtkan Peki kafasına göre mi iletkenlik ve yalıtkanlık durumu değişirTahmin edebileceğiniz gibi burada bir rastgele durumu yokYarı iletkenler (semi-conductor diye de geçer) normalde yalıtkandırFakat biz bunları dışardan bir etki ile iletken hale getirebilirizEtkimizi bitirdiğimiz anda ise bu maddeler tekrar yalıtkan duruma dönerlerDışardan bir enerji verildiğinde ışık, elektrik gibi normalde haraketli olmayan valans elektronlardan bazılarını bırakırlar ve maddede elektron akışı olabilir hale gelirBu da iletkenlik demektirFakat biz bu etkiyi kaldırdığımızda elektronlar serbest kalamaz ve elektron akışı dururSanırsam iletkenliği kontrol edilebilen yalıtkan madde dersek çok da yanlış bir tanım olmaz

Yarı iletken malzemelerin atomik yapılar

Yarı iletken olarak genellikle 4A grubundaki malzemeler kullanılırBu malzemelerin en çok kullanılanı silisyum ve germenyumdur4A grubundaki elementler kendi aralarında oldukça kararlı bağ yaparlarHer atom kararlılığa ulaşmak yani 8A grubu elementlerine benzemek için 4 adet kovelent bağ yaparBu sayede düzenli bir bağ sistemi kurulurBu yapı monokristal yapı olarak bilinirŞeklinin aşağıdaki yapılara benzediği iddia edilmektedir

Yarı iletken malzeme üretilmek istenirse; germenyum, silisyum gibi maddelerin atom bağ yapıları monokristal yapıya çevrilmelidirBunun için bazı teknikler vardır fakat biz bunlara değinmeyeceğiz1 Şekilde görüldüğü gibi her atom 4 bağ yapmıştırHer bağda 2 elektron olduğundan her atomun son yörüngesinde 8 elektron vardırVe atomların hepsi kararlıdır ve elektriği iletmez

Elektronik malzeme yapımında yarı iletken kullanımı

Transistörlerde, diyotlarda, entegrelerda, ana sayfadaki işlemcide ve gördüğümüz çoğu elektronik malzemede yarı iletkenler vardırFakat bu yarı iletkenler saf olarak kullanılamazlarÖrneğin monokristal haldeki bir silisyum transistör yapımında kullanılamazBunun için saf silikon (silisyum) bazı işlemlerden geçirilirSilikonun yanında germenyum da sıkça kullanılmaktadırSonuçta 2 tip malzeme üretilirElektronikte sıkça duyduğumuz malzemelerin adları N ve P dir

N ve P malzemelerinin elde edilişi

P ve N malzemelerinin temelinde monokristal yapıdaki yarı iletkenler vardırBu yarı iletkenlere gerekli tekniklerle başka maddeler katılır ve katılan maddeye göre P ve N tipi madde elde edilir N tipi malzeme elde edilişi

N tipi malzeme için monokristal yapıdaki malzemeye 5A grubu elementler katılır5A grubu elementlerin 5 tane Valans elektronu vardır4 elektron etraftaki silisyum veya germenyum atomuyla bağ yaparFakat 5 elektron sanki boştaymış gibi 5A grubu elementinin yörüngesinde kalırBu sayede N tipi malzemenin içinde çok kolay şekilde serbest hale geçebilecek elektronlar bulunurElektron fazlalığından dolayı Negatif yüke sahip olduğundan N tipi adı verilmiştirAşağıdaki şekilde 5A grubu elementi olan Arseniğin Germenyuma katılmış hali gözükmektedir

Normaldeki şekli buna pek benzemese de umarım şekil olayı anlatabilmiştir N tipi malzemelerde elektrik akımı fazla gözüken elektron ile iletilir

P tipi malzeme elde edilişi

P tipi malzeme de ise katılan elementler 3A grubu elementleridirBu elementler de 4A grubu elementleriyle bağ yaptıklarında 7 elektrona sahip olurlarYani sanki bir elektron boşlukları varmış gibi davranırlarP tipi mazlemelerde ise elektrik akımı yani elektronlar bu boşluklardan geçerlerYani bir atomun boşluğuna elektron bağlanır sonra komşu atoma geçer ve böylece elektron akışı sağlanmış olurAkım sanki boşluklardan geçiyormuş gibi görülürBu yüzden P tipi malzemelerde akımı boşluklar taşır denirBu tür malzemelerin elektronu eksik olduğundan pozitif özellik gösterilirP adı burdan gelmektedirAşağıdaki sembolik yapıya benzer bir yapı vardır

Yarı iletken malzemeler hakkında umarım bir şeyler anlatabilmişimdirYazının devamında buluşmak üzereBir dahaki yazımızda P ve N yi birleştirip elektronik parçalar üreteceğiz Görüşmek üzere

iletken maddeler, iletken madde, iletken elementler, silisyum elementinin özellikleri ,silisyum elementinin iletkenliği ,yalıtkan maddeler ödevi ,silisyum elementinin elektrik iletkenliği, maddelerin iletkenliği, iletken maddelerin listesi ,silisyum iletkenliği ,yalıtkan ve iletken maddeler ,elementlerin iletkenliği ,silisyum elementi ,iletken ve yalıtkan maddelerin listesi, iletkenler maddeler