Yarı iletken, iletkenliği bir iletken ile yalıtkan arasında olan bir maddedir. Saf halde çok iletken değildir ancak iletkenliği yabancı maddeler eklenerek (doping) veya sıcaklık değiştirilerek ayarlanabilir. Yarı iletkenlerin tipik temsilcisi, elektronik bileşenlerin üretiminde yaygın olarak kullanılan silikondur. Yarı iletken teknolojisi, akıllı telefonlar, bilgisayarlar, dijital kameralar vb. gibi modern elektronik cihazların temel taşıdır ve tamamı yarı iletken çiplere dayanır. Ayrıca güneş pillerinin çekirdeğini oluşturan yarı iletken malzemeler gibi yarı iletkenler de enerji alanında oldukça önemlidir. Yarı iletkenlerin uygulanması aynı zamanda modern teknoloji ve günlük yaşam üzerinde derin bir etkiye sahip olan LED aydınlatmayı, tıbbi ekipman sensörlerini ve güç elektroniği cihazlarını da kapsamaktadır.
Yarı iletkenlerin tanımı
1.1 Temel kavramlar ve özellikler
Yarı iletkenler iletkenler ve yalıtkanlar arasında yer alan malzemelerdir ve iletkenlikleri sıcaklığa göre değişir. Oda sıcaklığında, bir yarı iletkenin direnç değeri bir iletken (bakır veya gümüş gibi) ile bir yalıtkan (kauçuk veya kuvars gibi) arasındadır. Özelliği, ısıtma veya ışığa maruz kalma gibi belirli koşullar altında iletkenliğinin artmasıdır. Bu özellik yarı iletkenlerin elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılmasını sağlar.
1.2 İletkenler ve yalıtkanlarla karşılaştırma
İletken: Genellikle akımı kolayca iletebilen, direnç değeri çok düşük olan metal veya başka bir maddeyi ifade eder. Örneğin bakır ve gümüşün direnç değerleri 20°C'de sırasıyla metre başına 1,68x10 ^ -8 ve 1,59x10 ^ -8 ohm'dur.
Yalıtkanlar: Bu malzemeler çok yüksek direnç değerlerine sahiptir ve neredeyse iletken değildir. Örneğin temiz kuvarsın direnç değeri metre başına yaklaşık 1x10 ^ 17 ohm'dur.
Yarı iletken: İletkenler ve yalıtkanlar arasında. Örneğin saf silikonun oda sıcaklığındaki direnç değeri metre başına yaklaşık 2,3x10 ^ 3 ohm'dur ancak ışığa veya ısınmaya maruz kaldığında direnç değeri önemli ölçüde azalır.
