Co to jest półprzewodnik typu N: schemat domieszkowania i jego energii

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Plik materiały półprzewodnikowe zawierają cztery elektrony w swojej powłoce walencyjnej (powłoce zewnętrznej), takiej jak Ge (german) i Si (krzem). Używając tych elektronów z półprzewodnik atom, wiązania mogą być tworzone z sąsiednimi atomami. Podobnie, niektóre materiały zawierają pięć elektronów w swojej powłoce walencyjnej, które są znane jako materiały pięciowartościowe, takie jak arsen lub fosfor. Dlatego te materiały są używane głównie do wytwarzania półprzewodników typu n. Zanieczyszczenia czteroelektronowe mogą tworzyć wiązanie przy użyciu sąsiadujących atomów krzemu. Więc to pozostawia jeden wolny elektron, a wynikowy materiał zawiera nie. wolnych elektronów. Gdy elektrony są nośnikami ładunku –Ve, wówczas materiał jest znany jako półprzewodnik typu n. W tym artykule omówiono przegląd półprzewodników typu n.

Co to jest półprzewodnik typu N?

Definicja: W programie zastosowano materiał półprzewodnikowy typu N. elektronika i można go utworzyć przez dodanie domieszki do półprzewodnika, takiego jak Si i Ge, jest znany jako półprzewodnik typu n. W tym przypadku zanieczyszczeniami donorami używanymi w półprzewodniku są arsen, fosfor, bizmut, antymon itp. Jak sama nazwa wskazuje, donor przekazuje półprzewodnikowi wolne elektrony. W ten sposób można uformować więcej nośników ładunku do przewodzenia w materiale.




Typ n przykłady półprzewodników to Sb, P, Bi i As. Materiały te zawierają pięć elektronów w zewnętrznej powłoce. Cztery elektrony utworzą wiązania kowalencyjne przy użyciu sąsiednich atomów, a piąty elektron będzie dostępny jak nośnik prądu. Tak więc ten atom zanieczyszczeń nazywany jest atomem donora.

W tym półprzewodniku przepływ prądu będzie spowodowany ruchem dziur i elektronów. Zatem większość nośników ładunku w tym półprzewodniku to elektrony, a nośniki mniejszościowe to dziury.



Domieszkowanie półprzewodników typu N.

Półprzewodnik typu n jest domieszkowany atomem donora, ponieważ większość nośników ładunku to elektrony ujemne. Ponieważ krzem jest pierwiastkiem czterowartościowym, to struktura normalnego kryształu zawiera cztery wiązania kowalencyjne z 4 zewnętrznych elektronów. Najczęściej stosowanymi domieszkami w Si są pierwiastki z grupy III i grupy V.

Domieszkowanie półprzewodników typu N.

Domieszkowanie półprzewodników typu N.

Tutaj elementy pięciowartościowe są elementami grupy V. Zawierają 5 elektronów walencyjnych i pozwalają im pracować jako dawcy. Liczba tych pierwiastków, takich jak antymon, fosfor lub arsen, przekazuje wolne elektrony, dzięki czemu wewnętrzna przewodność półprzewodnika znacznie się zwiększy. Na przykład, gdy kryształ Si jest domieszkowany pierwiastkiem z grupy III, takim jak bor, to utworzy półprzewodnik typu p, ale kryształ Si jest domieszkowany pierwiastkiem z grupy V.nt podobnie jak fosfor, stworzy półprzewodnik typu n.


Dominację elektronów przewodzących można dokonać całkowicie poprzez nie. elektronów donorowych. Tak więc całość nie. elektronów przewodzących może być równoważne nie. miejsc dawców (n≈ND). Neutralność ładunku materiału półprzewodnikowego można zachować, gdy pobudzone miejsca donorów równoważą przewodnictwo elektronu. Kiedyś nie. przewodzenia elektronów zostanie zwiększona, a następnie liczba dziur zmniejszy się.

Nierównowagę stężeń nośników w odpowiednich pasmach można wyrazić liczbą dziur i elektronów. W typie n elektrony są większościowymi nośnikami ładunku, podczas gdy dziury są mniejszościowymi nośnikami ładunku.

Schemat energetyczny półprzewodnika typu N.

Plik zespół energetyczny schemat tego półprzewodnika pokazano poniżej. Wolne elektrony istnieją w paśmie przewodnictwa dzięki dodaniu materiału pięciowartościowego. W wiązaniach kowalencyjnych kryształu te elektrony nie pasowały. Jednak niewielka liczba elektronów może być dostępna w paśmie przewodnictwa, tworząc pary elektron-dziura. Kluczowe punkty w półprzewodniku to dodanie pięciowartościowego materiału, który może spowodować liczbę wolnych elektronów.

Diagram energii

Diagram energii

W temperaturze pokojowej energia cieplna przechodzi do półprzewodnika, a następnie może zostać wygenerowana para elektron-dziura. W konsekwencji może być dostępna niewielka liczba wolnych elektronów. Te elektrony opuszczą dziury w paśmie walencyjnym. Tutaj „n” jest materiałem negatywnym, gdy nie. wolnych elektronów dostarczonych przez materiał pięciowartościowy jest większy niż nie. dziur.

Przewodzenie przez półprzewodnik typu N.

Przewodzenie tego półprzewodnika może być spowodowane elektronami. Kiedy elektrony opuszczą dziurę, przestrzeń zostanie przyciągnięta przez inne elektrony. Dlatego dziura jest uważana za naładowaną +. Więc ten półprzewodnik zawiera dwa rodzaje nośników, takie jak + vely naładowane dziury i ujemnie naładowane elektrony. Elektrony nazywane są nośnikami większości, podczas gdy dziury nazywane są nośnikami mniejszościowymi, ponieważ liczba elektronów jest większa niż w przypadku dziur.

Gdy wiązanie kowalencyjne rozbije się i elektrony oddalą się od dziury, jakiś inny elektron odrywa się od wiązania i zostaje przyciągnięty do tej dziury. Dlatego dziury i elektrony będą podróżować w odwrotnych kierunkach. Elektrony będą przyciągane w kierunku dodatniego bieguna baterii, podczas gdy otwory są przyciągane do -ve bieguna baterii.

FAQs

1). Co to jest półprzewodnik typu n?

Materiał zaprojektowany przez dodanie zanieczyszczeń do półprzewodnika, takiego jak krzem, w przeciwnym razie german jest znany jako półprzewodnik typu n.

2). Jakie są większościowe i mniejszościowe nośniki ładunku w tym półprzewodniku?

Większość nośników ładunku to elektrony, a dziury to mniejszościowe nośniki ładunku

3). Co to są zewnętrzne półprzewodniki?

Są typu p i typu n

4). Jakie są półprzewodniki i ich przykłady?

Materiał, który ma właściwości przewodnika i izolatora, jest nazywany półprzewodnikiem. Przykładami są selen, krzem i german.

5). Jaka jest funkcja półprzewodnika?

Służy do produkcji elementów elektronicznych, takich jak tranzystory, diody i układy scalone

A więc o to chodzi przegląd półprzewodników typu n . Są one używane do projektowania różnego rodzaju urządzeń elektronicznych, takich jak tranzystory, diody i Układy scalone (układy scalone) ze względu na ich niezawodność, zwartość, niski koszt i energooszczędność. Oto pytanie do Ciebie, czym jest półprzewodnik typu p?