Ulkopuolinen puolijohde on puolijohde, joka on seostettu tietyllä epäpuhtaudella, joka pystyy muuttamaan perusteellisesti sen sähköisiä ominaisuuksia, mikä tekee siitä ihanteellisen elektronisiin (diodit, transistorit jne.) tai optoelektronisiin sovelluksiin. (valolähettimet ja ilmaisimet).
Pieni määrä mitä tahansa sopivaa epäpuhtautta lisätään tässä prosessissa puhtaaseen materiaaliin, mikä lisää sen johtavuutta moninkertaisesti. Ulkopuolinen puolijohde tunnetaan myös epäpuhtauspuolijohteena tai seostettuna puolijohteena.
Epäpuhtauksien lisäämistä kutsutaan dopingiksi ja epäpuhtauksina käytettyjä atomeja seostusaineiksi. Materiaaliin lisättävä seostusaine valitaan siten, että puhtaan puolijohteen alkuperäinen hila ei vääristy.
Lisäksi seostusaineet täyttävät vain muutaman alkuperäisen puolijohdekiteen kohdista, ja seostusaineen koon tulee olla lähes yhtä suuri kuin puolijohdeatomien koko.
Materiaalin, kuten neliarvoisen Si:n tai Ge:n, seostusprosessissa käytetään kahdenlaisia lisäaineita:
- Viisiarvoisia alkuaineita tai atomeja, joiden valenssi on 5, ovat arseeni (As), fosfori (Pi), antimoni (Sb) ja muut.
- Kolmiarvoiset alkuaineet tai atomit, joiden valenssi on 3; esimerkiksi indium (In), alumiini (Al), boori (B) ja niin edelleen.
P-tyypin puolijohteet
AP-tyyppinen puolijohde on sisäinen puolijohde (kuten pii), johon on tarkoituksella lisätty akseptoriepäpuhtautta (kuten boori B piissä).
Näitä epäpuhtauksia kutsutaan akseptoreiksi, koska kiteiseen hilaan kiinnittymisen jälkeen niistä puuttuu yksi tai useampi elektroni, jota tarvitaan täydelliseen sitoutumiseen kiteen muun osan kanssa.
Lisäaineen tiheys on aina paljon suurempi kuin sisäinen kantoaineen tiheys ulkoisissa puolijohteissa: NA>>ni. P-tyypin materiaalin reiän tiheys on silloin lähellä seostusaineen tiheyttä NA.
Lue myös: Mikä on amorfinen puolijohde?
N-tyypin puolijohteet
AN-tyyppinen puolijohde on sisäinen puolijohde (esim. pii, Si), johon on tarkoituksella lisätty donoriepäpuhtaus (esim. arseeni As Si:ssä tai Si GaAs:ssä). Donoriepäpuhtaudet on nimetty niin, että niiden on tuotava ylimääräinen elektroni johtavuusvyöhykkeelle muodostaakseen kaikki sidokset naapuriatomien kanssa.
