สารานุกรมไทย
สำหรับเยาวชน เมนู 19
เล่มที่ ๑๙
เรื่องที่ ๑ การจัดการทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
เรื่องที่ ๒ พืชน้ำมัน
เรื่องที่ ๓ การถนอมผลิตผลการเกษตร
เรื่องที่ ๔ ม้า
เรื่องที่ ๕ แมลง
เรื่องที่ ๖ เครื่องมือทางการแพทย์ที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง
เรื่องที่ ๗ ศิลปการนับเบื้องต้น
เรื่องที่ ๘ ภูมิปัญญาชาวบ้าน
เรื่องที่ ๙ สารกึ่งตัวนำ
รายชื่อผู้เขียน

สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ / เล่มที่ ๑๙ / เรื่องที่ ๙ สารกึ่งตัวนำ / วิธีสร้างหัวต่อ PN

วิธีสร้างหัวต่อ PN
วิธีสร้างหัวต่อ PN

วิธีสร้างหัวต่อ PN มีดังนี้
  • วิธีสารผสม
  • วิธีแพร่ซึม
  • วิธียิงอิออน
  • วิธีเอพิแทกซี
วิธีสารผสม

ในกรณีทรานซิสเตอร์เจอเมเนียม จะนำเอาก้อนอินเดียมกลมเล็กๆ มาวางบนผลึกเจอเมเนียม แล้วหลอมเหลวให้เชื่อมติดกัน

เมื่อเจอเมเนียม และอินเดียมหลอมติดกัน และแข็งตัว อะตอมอินเดียมจะเข้าไปในเนื้อข่ายผลึกของเจอเมเนียมได้



วิธีแพร่ซึม

เมื่อนำเอาแว่นผลึกซิลิคอนไปวางในบรรยากาศ ที่มีไอโบรอน แล้วเพิ่มอุณหภูมิที่มีค่าสูง (ประมาณ ๑๐๐๐ ํC) อะตอมของธาตุโบรอนจะแพร่ซึมเข้าไปในผลึกซิลิคอน เนื้อสารส่วนที่ถูกแพร่ซึมนี้ จะนำไฟฟ้าแบบ P (โฮล)

ในกรณีที่แพร่ซึมด้วยอะตอมฟอสฟอรัส จะได้เนื้อสารที่นำไฟฟ้าแบบ N

วิธียิงอิออน

นำสารเจือปนที่เป็นก๊าซ มาทำเป็นอิออนที่มีประจุไฟฟ้า แล้วผ่านเครื่องวิเคราะห์น้ำหนักธาตุ เพื่อแยกชนิดของธาตุที่ต้องการใช้ยิง เร่งความเร็วของอิออน ด้วยสนามไฟฟ้า แล้วยิงเข้าไปยังผลึกสารกึ่งตัวนำ วิธียิงอิออนนี้สามารถควบคุมตำแหน่ง ปริมาณความหนาแน่นของสารเจือปน และความลึกได้อย่างละเอียด

วิธีเอพิแทกซี

นำแว่นผลึกชนิด N มาใส่ในเตาอุณหภูมิ สูงที่ ๑๒๐๐ °C เมื่อผ่านก๊าซผสมของ SiHCl3 (ไทรคลอโรไซเลน) และ B2H6 (ไดโบเรน) ที่มีปริมาณที่เหมาะสม ก็จะเกิดเนื้อผลึกชนิด P พอกอยู่บนแว่นผลึกชนิด N ในกรณีที่จะปลูก ผลึกชนิด N บนแว่นผลึกชนิด P จะใช้ก๊าซ ผสมที่มีสารเจือปน เช่น AsH3 (อาร์ซีน) PH3 (ฟอสฟีน)



ทฤษฎีการทำงานของหัวต่อ PN

ที่หัวต่อ PN เป็นรอยต่อระหว่างผลึกสาร กึ่งตัวนำ ส่วนที่เติมสารเจือปนชนิด P และ ส่วนที่เติมสารเจือปนชนิด N ณ บริเวณนี้จะเกิด ชั้นแบริเออร์ของพลังงานขึ้น



หัวข้อก่อนหน้า หัวข้อถัดไป