Mis on N-tüüpi pooljuht: doping ja selle energiadiagramm

The pooljuhtmaterjalid hõlmavad oma valentskesta (väliskest) neli elektroni, nagu Ge (germaanium) ja Si (räni). Kasutades neid elektrone koos pooljuht aatom, saab sidemeid moodustada selle külgnevate aatomitega. Samamoodi sisaldavad mõned materjalid oma valance-kestas viit elektroni, mida tuntakse kui viiekohalisi materjale nagu arseen või fosfor. Niisiis kasutatakse neid materjale peamiselt n-tüüpi pooljuhtide valmistamiseks. Nelja elektroni lisandid võivad sideme moodustada külgnevate räni aatomite abil. Nii et see jätab ühe vaba elektroni ja saadud materjal sisaldab nr. vabadest elektronidest. Kui elektronid on –Ve laengukandjad, on materjal tuntud kui n-tüüpi pooljuht. Selles artiklis käsitletakse ülevaadet n-tüüpi pooljuhtidest.

Mis on N-tüüpi pooljuht?

Definitsioon: Aastal kasutatakse N-tüüpi pooljuhtmaterjali elektroonika ja selle saab moodustada lisades lisandeid pooljuhile nagu Si ja Ge on tuntud kui n-tüüpi pooljuht. Siin on pooljuhis kasutatud doonori lisandid arseen, fosfor, vismut, antimon jne. Nagu nimigi ütleb, annab doonor pooljuhile vabad elektronid. Seda tehes saab materjali sisse juhtimiseks moodustada rohkem laengukandjaid.

N-tüüp pooljuhtide näited on Sb, P, Bi ja As. Nende materjalide väliskest sisaldab viit elektroni. Neli elektroni tekitavad külgnevate aatomite abil kovalentseid sidemeid ja viies elektron on ligipääsetav nagu voolukandja. Nii et seda lisandi aatomit nimetatakse doonori aatomiks.

Selles pooljuhis on aukude ja elektronide liikumise tõttu olemas voolu voog. Seega on selle pooljuhi enamuslaengukandjad elektronid ja vähemuslaengukandjad augud.

N-tüüpi pooljuhtdoping

N-tüüpi pooljuhile lisatakse doonori aatom, kuna enamus laengukandjaid on negatiivsed elektronid. Kuna räni on neljavalentne element, sisaldab normaalse kristalli struktuur nelja kovalentset sidet 4 välisest elektronist. Si-s on kõige sagedamini kasutatavad dopandid III-rühma ja V-rühma elemendid.

N-tüüpi pooljuhtdoping

Siin on pentavalentsed elemendid V-rühma elemendid. Need sisaldavad 5 valentselektroni ja võimaldavad neil töötada doonorina. Nende elementide nagu antimon, fosfor või arseen loovutab vabu elektrone, nii et sisemine pooljuhtjuhtivus suureneb oluliselt. Näiteks kui Si-kristallile on lisatud III rühma elementi nagu boor, siis see loob p-tüüpi pooljuhi, kuid Si-kristallid lisatakse V-rühma elemendigant fosfor, siis loob see n-tüüpi pooljuhi.

Juhtimiselektronide domineerimise saab täielikult läbi no. doonorelektroonidest. Seega kogu nr. juhtivuse elektronide arv võib olla samaväärne nr. doonorsaitide arv (n≈ND). Pooljuhtmaterjali laengu neutraalsust saab säilitada, kui pingestatud doonorsaidid tasakaalustavad elektroni juhtivust. Kord ei. elektronide juhtivus suureneb, siis väheneb aukude arv.

Kandjate kontsentratsiooni tasakaalustamatust vastavates ribades saab väljendada aukude ja elektronide arvu kaudu. N-tüüpi puhul on elektronid enamuslaengukandjad, samas kui augud on vähemuslaengukandjad.

N-tüüpi pooljuhtide energiadiagramm

The energia bänd selle pooljuhi skeem on toodud allpool. Vabad elektronid on juhtimisribas olemas tänu Pentavalentse materjali lisamisele. Kristalli kovalentsetes sidemetes need elektronid ei sobinud. Kuid elektrivoolu paaride moodustamiseks võib juhtimisriba sees olla väike arv elektrone. Pooljuhi põhipunktideks on viiekordse materjali lisamine, mis võib põhjustada vabade elektronide arvu.

Energiadiagramm

Toatemperatuuril kandub soojusenergia pooljuhile ja seejärel saab tekitada elektroni-aukude paari. Järelikult võib olla saadaval väike arv vabu elektrone. Need elektronid lahkuvad pärast auke valentsribas. Siin on ‘n’ negatiivne materjal, kui ei. Pentavalentse materjali kaudu eralduvate vabade elektronide arv on suurem kui nr. aukudest.

Juhtivus läbi N-tüüpi pooljuhi

Selle pooljuhi juhtivuse võivad põhjustada elektronid. Kui elektronid jätavad augu, tõmbavad ruumi teised elektronid. Seetõttu loetakse auk + kergelt laetud. Nii et see pooljuht sisaldab kahte tüüpi kandjaid, näiteks + kergelt laetud augud ja negatiivselt laetud elektronid. Elektrone nimetatakse enamuskandjateks, auke aga vähemuskandjateks, kuna elektronide arv on aukudega võrreldes suurem.

Kui kovalentsed sidemed purustavad ja elektronid avanevad, eemaldub mõni teine ​​elektron selle sidemest ja tõmbub selle augu poole. Seetõttu liiguvad augud ja elektronid vastupidises suunas. Elektronid tõmbuvad aku + ve klemmi poole, auke aga aku miinusklemmiga.

KKK

1). Mis on n-tüüpi pooljuht?

Materjali, mis on loodud lisades lisandeid pooljuhile nagu räni, muidu germaaniumit nimetatakse n-tüüpi pooljuhiks.

2). Millised on enamuse ja vähemuse laengukandjad selles pooljuhis?

Enamus laengukandjaid on elektronid ja augud vähemuslaengukandjad

3). Mis on välised pooljuhid?

Need on p-tüüpi ja n-tüüpi

4). Mis on pooljuhid ja nende näited?

Materjal, millel on juhi ja isolaatori omadus, on tuntud kui pooljuht. Näideteks on seleen, räni ja germaanium.

5). Mis on pooljuhi funktsioon?

Seda kasutatakse elektrooniliste komponentide, nagu transistorid, dioodid ja IC-d, tootmiseks

Seega on see kõik ülevaade n-tüüpi pooljuhtidest . Neid kasutatakse mitmesuguste elektrooniliste seadmete kujundamiseks transistorid, dioodid ja IC-d (integraallülitused) nende töökindluse, kompaktsuse, madalate kulude ja energiatõhususe tõttu. Siin on teile küsimus, mis on p-tüüpi pooljuht?