Какво е полупроводник от N-тип: Допинг и неговата енергийна диаграма

Какво е полупроводник от N-тип: Допинг и неговата енергийна диаграма

The полупроводникови материали включват четири електрона във тяхната валентна обвивка (външна обвивка) като Ge (германий) и Si (силиций). Чрез използването на тези електрони с полупроводник атом, връзките могат да се образуват със съседните му атоми. По същия начин някои материали включват пет електрона в тяхната валансна обвивка, известна като петивалентни материали като арсен или фосфор. Така че тези материали се използват главно за направата на полупроводник от n-тип. Четириелектронните примеси могат да образуват връзката, като използват съседните силициеви атоми. Това оставя един свободен електрон и полученият материал включва не. на свободните електрони. Когато електроните са -Ve носители на заряд, тогава материалът е известен като полупроводник от n-тип. Тази статия разглежда общ преглед на полупроводника от n-тип.



Какво е полупроводник от N-тип?

Определение: Използва се полупроводников материал от N-тип електроника и може да се образува чрез добавяне на примес към полупроводник като Si и Ge е известен като полупроводник от n-тип. Тук донорните примеси, използвани в полупроводника, са арсен, фосфор, бисмут, антимон и др. Както подсказва името, донорът дава свободни електрони на полупроводник. По този начин могат да се образуват повече носители на заряд за проводимост в материала.


N-тип полупроводникови примери са Sb, P, Bi и As. Тези материали включват пет електрона във външната им обвивка. Четирите електрона ще образуват ковалентни връзки, използвайки съседните атоми, а петият електрон ще бъде достъпен като текущ носител. Така че примесният атом се нарича донорен атом.





В този полупроводник потокът на ток ще бъде налице поради движението на дупки и електрони. По този начин повечето носители на заряд в този полупроводник са електрони, а малцинствените носители на заряд са дупки.

N-тип полупроводниково легиране

Полупроводникът от n-тип е легиран с донорен атом, тъй като повечето носители на заряд са отрицателни електрони. Тъй като силицият е четиривалентен елемент, тогава структурата на нормалния кристал включва четири ковалентни връзки от 4 външни електрона. Най-често използваните добавки в Si са елементи от група III и група V.



N тип полупроводниково легиране

N-тип полупроводниково легиране

Тук петивалентните елементи са елементи от група V. Те включват 5 валентни електрона и им позволяват да работят като донор. Броят на тези елементи като антимон, фосфор или арсен дарява свободни електрони, така че присъщата полупроводникова проводимост ще бъде значително увеличена. Например, след като кристал Si е легиран с елемент от група III като бор, тогава той ще създаде полупроводник p-тип, но кристал Si е легиран с елемент V групаnt като фосфор, тогава той ще създаде полупроводник от n-тип.


Доминирането на проводимите електрони може да се извърши изцяло чрез не. на донорни електрони. По този начин, цялото не. на проводимите електрони може да бъде еквивалентно на не. на донорски сайтове (n≈ND). Неутралността на заряда на полупроводниковия материал може да се поддържа, когато енергизираните донорни места балансират проводимостта на електрона. След като не. на електроните проводимостта се увеличава, тогава броят на дупките ще бъде намален.

Дисбалансът на концентрацията на носителя в съответните ленти може да се изрази чрез броя на дупките и електроните. При n-тип електроните са мажоритарни носители на заряд, докато дупките са малцинствени носители на заряд.

Енергийна диаграма на N-тип полупроводник

The енергийна лента диаграма на този полупроводник е показана по-долу. Свободните електрони съществуват в проводимата зона поради добавянето на петивалентен материал. В ковалентните връзки на кристала тези електрони не се побират. Но малък брой електрони могат да бъдат на разположение в зоната на проводимост, за да образуват двойки електрон-дупка. Ключовите точки в полупроводника са добавянето на петивалентен материал може да доведе до броя на свободните електрони.

Енергийна диаграма

Енергийна диаграма

При стайна температура топлинната енергия преминава към полупроводника и тогава може да се генерира двойка електрон-дупка. Следователно може да има малък брой свободни електрони. Тези електрони ще напуснат след дупки във валентната лента. Тук ‘n’ е отрицателният материал, когато не. на свободните електрони, осигурени чрез петивалентния материал, е по-голям от не. на дупки.

Провеждане през полупроводник от N-тип

Проводимостта на този полупроводник може да бъде причинена от електроните. Когато електроните напуснат дупка, тогава пространството ще бъде привлечено от други електрони. Следователно дупката се счита за + много заредена. Така че този полупроводник включва два вида носители като + много заредени дупки и отрицателно заредени електрони. Електроните се наричат ​​мажоритарни носители, докато дупките се наричат ​​малцинствени носители, тъй като електроните са по-големи на брой в сравнение с дупките.

След като ковалентните връзки се разбият и електроните се отдалечат от дупка, тогава някой друг електрон се откъсва от връзката си и се привлича към тази дупка. Следователно дупките и електроните ще се движат в обратни посоки. Електроните ще бъдат привлечени към + ve терминала на батерията, докато дупките се привличат към -ve терминала на батерията.

Често задавани въпроси

1). Какво е полупроводник от n-тип?

Материал, който е проектиран чрез добавяне на примеси към полупроводник като силиций, иначе германий е известен като полупроводник от n-тип.

2). Какви са мажоритарните и малцинствените носители на заряд в този полупроводник?

Повечето носители на заряд са електрони, а дупките са носители на малцинствен заряд

3). Какво представляват външните полупроводници?

Те са p-тип и n-тип

4). Какво представляват полупроводниците и техните примери?

Материал, който има свойство проводник и изолатор, е известен като полупроводник. Примерите са селен, силиций и германий.

5). Каква е функцията на полупроводника?

Използва се за производство на електронни компоненти като транзистори, диоди и интегрални схеми

По този начин става въпрос за всичко преглед на полупроводника от n-тип . Те се използват за проектиране на различни видове електронни устройства като транзистори, диоди & ИС (интегрални схеми) поради тяхната надеждност, компактност, ниска цена и енергийна ефективност. Ето един въпрос към вас, какво е полупроводник p-тип?