I semiconduttori estrinseci sono materiali parzialmente conduttivi e parzialmente isolanti che sono stati modificati chimicamente per sopportare una carica elettrica non neutra. Sono gli elementi costitutivi dei dispositivi a semiconduttore. La produzione di semiconduttori estrinseci segue una produzione di successo di semiconduttori intrinseci e la loro trasformazione in semiconduttori di tipo positivo (P) o di tipo negativo (N).
Quando il biossido di silicio subisce la rimozione degli atomi di ossigeno, è possibile l’estrazione del silicio puro. Questo silicio puro, mentre è in forma liquida, reagisce facilmente con l’ossigeno per tornare a una variazione della normale sabbia. Utilizzando un ambiente di produzione speciale, come nel vuoto o in un gas non reattivo, il materiale di silicio ha la possibilità di avere un’elevata purezza. Eventuali tracce indesiderate di altri elementi e composti vengono inoltre separate per ottenere silicio puro. Il silicio fonde a circa 2,577 ° F (circa 1,414 ° C), quindi sono necessarie attrezzature e tecnologie speciali per la produzione di semiconduttori estrinseci.
Il silicio puro da solo deve essere drogato in modo che non rimanga permanentemente come un semiconduttore intrinseco. Il drogaggio comporta l’introduzione di ulteriori impurità controllate nel semiconduttore intrinseco mentre è in forma liquida. Nell’industria elettronica, il silicio puro che funziona come un semiconduttore intrinseco deve essere convertito in un semiconduttore estrinseco per essere utilizzato. Se si è solidificato come intrinseco, deve essere nuovamente fuso per creare un semiconduttore estrinseco. Una volta che il semiconduttore intrinseco è in forma liquida, la creazione di un semiconduttore di tipo P o di tipo N è la scelta successiva e, con i giusti elementi droganti o la scelta corretta di impurità controllate, il semiconduttore intrinseco diventa un semiconduttore estrinseco o un semiconduttore drogato.
I semiconduttori estrinseci sono di tipo N o di tipo P, a seconda del drogante utilizzato. Un drogante, come il boro, può avere tre elettroni sul guscio esterno dell’atomo, o valenza, per produrre un semiconduttore di tipo P. Quelli con cinque elettroni di valenza, come il fosforo, sono usati come droganti per produrre un semiconduttore di tipo N. L’aggiunta di boro al silicio puro fuso in un ambiente non reattivo lo rende un semiconduttore di tipo P o un accettore di elettroni, mentre il drogaggio del silicio intrinseco con fosforo crea un semiconduttore di tipo N o un donatore di elettroni. Un atomo di boro fino a 10 milioni di atomi di silicio è il rapporto tipico della quantità di impurità in un semiconduttore intrinseco.
Un impianto di semiconduttori fornisce componenti con varie combinazioni di semiconduttori estrinseci. Il diodo a due terminali ha una singola giunzione PN o un semiconduttore di tipo P e di tipo N unito. I chip di integrazione su larga scala hanno migliaia di giunzioni di semiconduttori di tipo P e di tipo N.