puolijohdekiteistä

Puolijohdekiteet ovat kiteisiä kiinteitä aineita, joiden sähkönjohtavuus on puolijohdemateriaaleille tyypillinen. Tämä tarkoittaa, että niiden johtavuus on suurempi kuin eristeiden mutta pienempi kuin metallien. Puolijohdekiteiden sähköiset ominaisuudet perustuvat niiden atomirakenteeseen ja sidostyyppeihin. Yleisimpiä puolijohdemateriaaleja ovat pii (Si) ja germanium (Ge), jotka kuuluvat jaksollisen järjestelmän ryhmään 14. Nämä atomit muodostavat kiteessä kovalenttisia sidoksia, joissa elektroneja jaetaan atomien kesken.

Puolijohdekiteiden keskeinen ominaisuus on niiden kyky muuttaa sähkönjohtavuuttaan ulkoisten tekijöiden, kuten lämpötilan, valon tai sähkökentän vaikutuksesta. Lisäksi puolijohdemateriaaleihin voidaan lisätä epäpuhtauksia tarkoituksella, prosessissa jota kutsutaan dopingiksi. Dopingilla luodaan joko ylimääräisiä vapaita elektroneja (n-tyyppi puolijohde) tai "aukkoja", joihin elektronit voivat siirtyä (p-tyyppi puolijohde). Näiden kahden tyyppisten puolijohdemateriaalien yhdistelmät ovat elektroniikan perusta, mahdollistaen esimerkiksi diodien ja transistorien valmistuksen.

Nykyaikainen elektroniikkateollisuus perustuu vahvasti puolijohdekiteiden hyödyntämiseen. Niitä käytetään kaikkialla integroiduista piireistä (mikrosiruista) aurinkokennoihin, LED-valoihin ja sensoreihin. Puolijohdekiteiden puhtaus ja kiteen täydellisyys ovat kriittisiä tekijöitä niiden suorituskyvyn kannalta, minkä vuoksi niiden valmistus vaatii erittäin tarkkoja prosesseja.