Čo je to polovodič typu P: Doping a jeho energetický diagram

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





The Prechodová dióda PN sa skladá z dvoch susedných častí z dvoch polovodičových materiálov, ako sú typy p a n. Tieto materiály sú polovodiče ako Si (kremík) alebo Ge (germánium) vrátane atómových nečistôt. Tu je možné určiť typ polovodiča podľa druhu nečistoty. Postup pridávania nečistôt do polovodičových materiálov je známy ako doping. Polovodiče vrátane nečistôt sú teda známe ako dotované polovodiče. Tento článok pojednáva o prehľade polovodiča typu P a jeho fungovaní.

Čo je to polovodič typu P?

Definícia: Akonáhle sa trojmocný materiál dostane do čistého polovodiča (Si / Ge), je známy ako polovodič typu p. Tu sú trojmocnými materiálmi bór, indium, gálium, hliník atď. Najčastejšie sú polovodiče vyrobené z materiálu Si, pretože vo svojej valenčnej škrupine obsahuje 4 elektróny. Na výrobu polovodiča typu P je možné k tomu pridať ďalší materiál, napríklad hliník alebo bór. Tieto materiály obsahujú vo svojej valenčnej škrupine iba tri elektróny.




Tieto polovodiče sa vyrábajú dotovaním polovodičového materiálu. Pridá sa malé množstvo nečistoty v porovnaní s množstvom polovodiča. Zmenou pridaného množstva dopujúcej látky sa zmení presný charakter polovodiča. V tomto type polovodiča je počet otvorov väčší v porovnaní s elektrónmi. Trojmocné nečistoty ako bór / gálium sa často používajú v Si ako dopingová nečistota. Príkladmi polovodičov typu p sú teda gálium, inak bór.

Doping

Proces pridávania nečistôt k polovodičom typu p za účelom zmeny ich vlastností sa nazýva doping polovodičov typu p. Materiály používané pri dopingu pre trojmocné a päťmocné prvky sú všeobecne Si & Ge. Takže tento polovodič možno vytvoriť dopovaním vlastného polovodiča pomocou trojmocnej nečistoty. „P“ tu označuje pozitívum, kde otvory v polovodiči sú vysoké.



Doping polovodičov typu P

Doping polovodičov typu P

Tvorba polovodičov typu P

Si polovodič je štvormocný prvok a spoločná štruktúra kryštálu obsahuje 4 kovalentné väzby zo 4 vonkajších elektrónov. V Si sú prvky III a V najbežnejšie dopujúce látky. Prvky skupiny III zahŕňajú 3 vonkajšie elektróny, ktoré fungujú ako akceptory, keď sa používajú na dopovanie Si.

Akonáhle atóm akceptora zmení tetravalentný atóm Si vo vnútri kryštál , potom môže byť vytvorená elektrónová diera. Jedná sa o jeden druh nosiča náboja, ktorý je zodpovedný za generovanie elektrického prúdu v polovodičových materiáloch.


Nosiče náboja v tomto polovodiči sú pozitívne nabité a pohybujú sa z jedného atómu na druhý v rámci polovodičových materiálov. Trojmocné prvky, ktoré sa pridávajú k vnútornému polovodiču, vytvoria v štruktúre otvory pozitívnych elektrónov. Napríklad kryštál a-Si, ktorý je dotovaný prvkami skupiny III, ako je bór, vytvorí polovodič typu p, ale kryštál dopovaný prvkami skupiny V, ako je fosfor, vytvorí polovodič typu n. Celé č. otvorov sa môže rovnať č. darcovských stránok (p ≈ NA). Väčšina nosičov náboja v tomto polovodiči sú diery, zatiaľ čo nosiče náboja sú elektróny.

Energetický diagram polovodiča typu P.

Schéma energetického pásma polovodiča typu p je uvedená nižšie. Č. otvorov v kovalentnej väzbe sa môže vytvoriť v kryštáli pridaním trojmocnej nečistoty. Menšie množstvo elektróny budú prístupné aj v rámci vodivého pásma.

Schéma energetického pásma

Schéma energetického pásma

Generujú sa, keď sa tepelná energia pri izbovej teplote odovzdá ge kryštálu a vytvoria sa páry párov elektrónov a dier. Avšak nosiče náboja sú vyššie ako elektróny vo vodivom pásme kvôli väčšine otvorov v porovnaní s elektrónmi. Takže tento materiál je známy ako polovodič typu p, kde „p“ označuje materiál + Ve.

Vedenie cez polovodič typu P.

V tomto polovodiči je číslo cez trojmocnú nečistotu môžu byť vytvorené otvory. Rozdiel potenciálov daný polovodičom je uvedený nižšie.

Väčšina nosičov poplatkov, ktoré sú k dispozícii vo valenčnom pásme, je nasmerovaná v smere k terminálu -Ve. Keď je prúd prúdiaci cez kryštál dierami, potom sa tento druh vodivosti nazýva p-typ alebo pozitívna vodivosť. Pri tomto type vodivosti môžu vonkajšie elektróny prúdiť z jedného kovalentného do ďalších.

Vodivosť typu p je takmer polovodičová pre polovodič typu n. Existujúce elektróny vo vodivom pásme polovodiča typu n sú variabilnejšie v porovnaní s otvormi vo valenčnom pásme polovodiča typu p. Mobilita diery je menšia, ak sú viac spojené s jadrom. Vznik elektrónovej diery je možné uskutočniť aj pri izbovej teplote. Tieto elektróny budú dostupné v malom množstve a budú v týchto polovodičoch prenášať menšie množstvo prúdu.

Časté otázky

1). Aký je príklad polovodiča typu p?

Gálium alebo bór sú príkladom polovodiča typu p

2). Akí sú najväčší nositelia poplatkov v type p?

Otvory sú väčšinou nosiče poplatkov

3). Ako možno formovať doping typu p?

Tento polovodič je možné vyrobiť dopingovým procesom čistého Si s použitím trojmocných nečistôt ako gálium, bór atď.

4). Čo je vnútorný a vonkajší polovodič?

Polovodič, ktorý je v čistej forme, je známy ako vnútorný a keď sa nečistoty pridávajú do polovodiča zámerne, aby sa stal vodivým, je známy ako vonkajší.

5). Aké sú typy vonkajších polovodičov?

Sú to typ p a n

Toto je teda všetko o prehľad polovodiča typu p čo zahŕňa jeho doping, formáciu, energetický diagram a vedenie. Tieto polovodiče sa používajú na výrobu rôznych elektronických súčiastok, ako sú diódy, lasery ako heterojunction a homojunction, solárne články, BJT, MOSFET a LED. Kombinácia polovodičov typu p a typu n je známa ako dióda a používa sa ako usmerňovač. Je tu pre vás otázka, pomenujte zoznam polovodičov typu p?