gjysmëpërçues

Gjysmëpërçuesit janë materiale që kanë një konduktivitet elektrik mes atij të konduktorëve dhe izolatorëve dhe mund të kontrollohen në mënyrë tërësore nga kushtet si temperatura, dopimi dhe ekspozimi me dritë. Në këtë mënyrë këto materiale janë themeli i elektronikës moderne, duke mundësuar krijimin e pajisjeve të kontrolluara elektrikisht.

Materialet më të rëndësishme të gjysmëpërçuesve janë siliciumi (Si), germaniumi (Ge) dhe arsenuti i galiumit (GaAs). Vëllimi i bandës (band gap) përcakton sesa energji është e nevojshme për të nxjerrë ngarkesa nga valenca në shtresën e sipërme të drejtimit të valëve. Për Si, hapësira e bandës është afërsisht 1.12 eV në temperaturë të dhomës; për Ge rreth 0.66 eV; për GaAs rreth 1.42 eV. Materialet mund të dopohen me ngarkesa të ndryshme (dopim) për të krijuar ngarkesa llojin n (donor) ose llojin p (akzeptor), duke krijuar ngarkues të frymëzuar ndaj eletronëve ose boshllëqeve.

Njësitë bazë të gjysmëpërçuesve janë ndërfaqet p-n, që formohen kur materialet p-type dhe n-type takohen. Kjo ndërfaqe krijon një fushë elektrostatike dhe një sipërfaqe shtypjeje që lejon dërgimin drejt një urë drejtues-jon. Për këtë arsye, gjysmëpërçuesit janë edhe themel për diode, tranzistoret (BJT dhe MOSFET), fotonikë dhe pajisje të të tjera të ngarkuara elektrikisht.

Prodhimi i gjysmëpërçuesve përfshin rritjen kristalore (p.sh., Czochralski ose float-zone), dopimin me procese si difuzion dhe implantim jonesh, nën mikro-fabrikat, me fotolitografi dhe depozicione filmsash. Proceset industriale vazhdojnë të zvogëlojnë madhësinë dhe të përmirësojnë performancën e pajisjeve, duke forcuar pozitën e gjysmëpërçuesve në teknologjinë moderne.