İletken, Yalıtkan ve Yarı İletkenler
Yeryüzündeki bütün maddeler, atom 'lar dan
oluşmuştur.
Atom ise ortada bir çekirdek ve bunun etrafındaki
değişik yörüngelerde hareket eden elektronlardan
oluşmaktadır.
Elektronlar, negatif elektrik yüküne sahiptirler.
Bir etkime yolu ile atomdan ayrılan elektronların
bir devre içerisindeki hareketi, elektrik akımını
oluşturur.
Elektronların her madde içerisindeki hareketi
aynı değildir.
Elektron hareketine göre maddeler üçe ayrılır:
- İletkenler
- Yalıtkanlar
- Yarı iletkenler
İletkenler
İletkenlerin başlıca özellikleri:
- Elektrik akımını iyi iletirler.
- Atomların dış yörüngesindeki elektronlar
atoma zayıf olarak bağlıdır. Isı, ışık ve
elektriksel etki altında kolaylıkla atomdan
ayrılırlar.
- Dış yörüngedeki elektronlara Valans
Elektron denir.
- Metaller, bazı sıvı ve gazlar iletken
olarak kullanılır.
- Metaller, sıvı ve gazlara göre daha iyi
iletkendir.
- Metaller de, iyi iletken ve kötü iletken
olarak kendi aralarında gruplara ayrılır.
- Atomları 1 valans elektronlu olan metaller,
iyi iletkendir. Buna örnek olarak, altın, gümüş,
bakır gösterilebilir.
- Bakır tam saf olarak elde edilmediğinden,
altın ve gümüşe göre biraz daha kötü iletken
olmasına rağmen, ucuz ve bol olduğundan, en çok
kullanılan metaldir.
- Atomlarında 2 ve 3 valans elektronu olan
demir (2 dış elektronlu) ve alüminyum (3 dış
elektronlu) iyi birer iletken olmamasına rağmen,
ucuz ve bol olduğu için geçmiş yıllarda kablo
olarak kullanılmıştır.
Yalıtkanlar
Elektrik akımını iletmeyen maddelerdir.
Bunlara örnek olarak cam, mika, kağıt, kauçuk,
lastik ve plastik maddeler gösterilebilir.
Elektronları atomlarına sıkı olarak bağlıdır.
Bu maddelerin dış yörüngedeki elektron sayıları 8
ve 8 'e yakın sayıda olduğundan atomdan
uzaklaştırılmaları zor olmaktadır.
Yarı İletkenler
Yarı iletkenlerin başlıca şu özellikleri vardır:
- İletkenlik bakımından iletkenler ile
yalıtkanlar arasında yer alırlar,
- Normal halde yalıtkandırlar.
- Ancak ısı, ışık ve magnetik etki altında
bırakıldığında veya gerilim uygulandığında bir
miktar valans elektronu serbest hale geçer, yani
iletkenlik özelliği kazanır.
- Bu şekilde iletkenlik özelliği kazanması
geçici olup, dış etki kalkınca elektronlar
tekrar atomlarına dönerler.
- Tabiatta basit eleman halinde bulunduğu
gibi laboratuarda bileşik eleman halinde de elde
edilir.
- Yarı iletkenler kristal yapıya sahiptirler.
Yani atomları kübik kafes sistemi denilen
belirli bir düzende sıralanmıştır.
- Bu tür yarı iletkenler, yukarıda
belirtildiği gibi ısı, ışık, etkisi ve gerilim
uygulanması ile belirli oranda iletken hale
geçirildiği gibi, içlerine bazı özel maddeler
katılarak ta iletkenlikleri arttırılmaktadır.
- Katkı maddeleriyle iletkenlikleri
arttırılan yarı iletkenlerin elektronikte ayrı
bir yeri vardır. Bunun nedeni Tablo 2.1 'de
görüldüğü gibi, elektronik devre elemanlarının
üretiminde kullanılmalarıdır.
Elektroniğin iki temel elemanı olan diyot ve
transistörlerin üretiminde kullanılan germanyum (Ge)
ve silikon (Si) yarı iletkenleri gelecek bölümde
daha geniş olarak incelenecektir.
Tablo 2.1 - Elektronikte yararlanılan yarı
iletkenler ve kullanılma yerleri.
ADI |
|
KULLANILMA YERİ |
Germanyum (Ge) (Basit
eleman) |
Diyot, transistör,
entegre, devre |
Silikon (Si) (Basit
eleman) |
Diyot, transistör,
entegre, devre |
Selenyum (Se) (Basit
eleman) |
Diyot |
Bakır oksit (kuproksit) (CuO)
(Bileşik eleman) |
Diyot |
Galliyum Arsenid (Ga As)
(Bileşik eleman) |
Tünel diyot, laser,
fotodiyot, led |
Indiyum Fosfur (In P)
(Bileşik eleman) |
Diyot, transistör |
Kurşun Sülfür (Pb S)
(Bileşik eleman) |
Güneş pili (Fotosel) |
Not:
Germanyum ve silikon periyodik tabloda yer alan
iki elementtir.
Çoğu ülke periyodik tabloyu kendi dillerinde
hazırlamaktadır.
Ülkemizde ise, bazı terimler gelişmiş ülke
dillerinden alınarak Türkçe 'ye uyarlama yoluna
gidilmiştir.
Germanyum adı, en çok kullanılan, İngilizce,
Almanca ve Fransızca dillerinde "Germanium" olarak
yazılmakta ve "germanyum" olarak okunmaktadır.
Türkçe 'ye de "germanyum" olarak alınmış ve herkesçe
de benimsenmiştir.
Silikon 'da durum farklıdır.
Silikon yabancı dillerde şöyle yazılmakta ve
okunmaktadır:
İngilizce 'de; Silicon (Silikon)
Almanca 'da; Silikon (silikon)
Fransızca 'da; Silicium (silisyum)
Türkçe de ise yararlanılan yabancı kaynaktan
esinlenerek kimilerince silikon, kimilerince de
silisyum denmiştir
|
|