Ulkoiset puolijohteet ovat osittain johtavia ja osittain eristäviä materiaaleja, jotka on kemiallisesti muunnettu kantamaan ei-neutraalia sähkövarausta. Ne ovat puolijohdelaitteiden rakennuspalikoita. Ulkoisten puolijohteiden tuotanto seuraa onnistunutta sisäisten puolijohteiden tuotantoa ja niiden muuntamista positiivisiksi (P)- tai negatiivisiksi (N)-tyyppisiksi puolijohteiksi.
Kun piidioksidin happiatomit poistetaan, puhtaan piin uuttaminen on mahdollista. Tämä puhdas pii, vaikka se on nestemäisessä muodossa, reagoi helposti hapen kanssa ja muuttuu tavallisen hiekan muunnelmaksi. Käyttämällä erityistä tuotantoympäristöä, kuten tyhjiössä tai reagoimattomassa kaasussa, piimateriaalilla on mahdollisuus saada korkea puhtaus. Myös kaikki ei-toivotut jäämät muista alkuaineista ja yhdisteistä erotetaan puhtaan piin saamiseksi. Pii sulaa noin 2,577 1,414 °F:ssa (noin XNUMX XNUMX °C), joten ulkoisten puolijohteiden valmistukseen tarvitaan erikoislaitteita ja teknologiaa.
Puhdas pii itsessään on seostettava, jotta se ei pysy pysyvästi sisäisenä puolijohteena. Doping sisältää ylimääräisten kontrolloitujen epäpuhtauksien lisäämisen sisäiseen puolijohteeseen sen ollessa nestemäisessä muodossa. Elektroniikkateollisuudessa sisäisenä puolijohteena toimiva puhdas pii on muutettava ulkopuoliseksi puolijohteeksi, jotta sitä voidaan käyttää. Jos se on jähmettynyt luontaiseksi, se on sulatettava uudelleen ulkoisen puolijohteen luomiseksi. Kun sisäinen puolijohde on nestemäisessä muodossa, P-tyypin tai N-tyypin puolijohteen luominen on seuraava valinta, ja oikeilla seostuselementeillä tai oikealla ohjattujen epäpuhtauksien valinnalla sisäisestä puolijohteesta tulee ulkopuolinen puolijohde tai seostettu puolijohde.
Ulkopuoliset puolijohteet ovat joko N- tai P-tyyppisiä käytetystä lisäaineesta riippuen. Lisäaineella, kuten boorilla, voi olla kolme elektronia atomin ulkokuoressa tai valenssissa P-tyypin puolijohteen tuottamiseksi. Niitä, joissa on viisi valenssielektronia, kuten fosforia, käytetään seostusaineina N-tyypin puolijohteiden valmistukseen. Boorin lisääminen sulaan puhtaaseen piihin reagoimattomassa ympäristössä tekee siitä P-tyypin puolijohteen tai elektronin vastaanottajan, kun taas luontaisen piin seostus fosforilla luo N-tyypin puolijohteen tai elektronin luovuttajan. Yksi booriatomi jopa 10 miljoonaan piiatomiin on tyypillinen sisäisen puolijohteen epäpuhtauksien määrän suhde.
Puolijohdetehdas toimittaa komponentteja erilaisilla ulkopuolisten puolijohteiden yhdistelmillä. Kaksinapaisessa diodissa on yksi PN-liitos tai yhdistetty P-tyypin ja N-tyypin puolijohde. Erittäin suurissa integrointisiruissa on tuhansia P-tyypin ja N-tyypin puolijohteiden liitoksia.