Għarfien

Semikonduttur tal-impurità

Dec 28, 2018 Ħalli messaġġ

Magazine Semiconductor: Semiconductor ta 'impurità jista' jinkiseb billi jinkorpora ammont żgħir ta 'elementi ta' impurità fis-semikonduttur intrinsiku bi proċess ta 'diffużjoni.

Is-semikonduttur tat-tip N u s-semikonduttur tat-tip P jistgħu jiġu ffurmati skont l-element tal-impurità doped, u l-konduttività tas-semikonduttur tal-impurità tista 'tiġi kkontrollata billi tiġi kkontrollata l-konċentrazzjoni tal-element tal-impurità.

Semikonduttur tat-tip N: Semikonduttur tat-tip N huwa ffurmat billi jinkorpora element ta 'valenza (bħal fosfru) fi kristall silikon pur biex jieħu post il-pożizzjoni ta' l-atomu tas-silikon fil-kannizzata kristall.

Peress li s-saff l-iktar imbiegħed ta ’l-atomu ta’ l-impurità għandu ħames elettroni ta ’valenza, minbarra li jifforma rabta kovalenti ma’ l-atomu tas-silikon tal-madwar, huwa miżjud elettron ieħor. L-elettroni żejda mhumiex marbuta b'rabtiet kovalenti u jsiru elettroni ħielsa. Fis-semikonduttur tat-tip N, il-konċentrazzjoni ta ’elettroni ħielsa hija ikbar mill-konċentrazzjoni ta’ toqob, għalhekk l-elettroni ħielsa huma msejħa trasportaturi ta ’maġġoranza, u t-toqob huma ġarr ta’ minoranza. Peress li atomu ta ’impurità jista’ jipprovdi elettroni, huwa msejjaħ atom donatur. Semikonduttur tat-tip P: Semikonduttur tat-tip P huwa ffurmat billi doping element trivalenti (bħal boron) fi kristall silikon pur biex tissostitwixxi l-pożizzjoni ta 'l-atomu tas-silikon fil-kannizzata kristall.

Peress li s-saff l-iktar imbiegħed ta ’l-atomu ta’ l-impurità għandu tliet elettroni ta ’valenza, meta jiffurmaw rabta kovalenti ma’ l-atomu tas-silikon tal-madwar, tiġi ġġenerata “vakanza”. Meta l-elettroni l-aktar imbiegħda ta 'l-atomu tas-silikon jimla l-vakanza, tinħoloq toqba kovalenti tiegħu. Għalhekk, fis-semikonduttur tat-tip P, it-toqob huma partijiet multipli u l-elettroni ħielsa huma minoranza. Peress li l-postijiet vakanti fl-atomi ta 'impurità jassorbu l-elettroni, huma msejħa aċċettaturi.


PN junction

Junction PN: Semikondutturi tat-tip P u semikondutturi tat-tip N huma ffabbrikati fuq l-istess silikon wafer bl-użu ta 'proċessi ta' doping differenti, u junction PN hija ffurmata fl-interface tagħhom.

Moviment tad-diffużjoni: Is-sustanza dejjem tiċċaqlaq minn post fejn il-konċentrazzjoni hija għolja għal konċentrazzjoni baxxa, u l-moviment minħabba d-differenza fil-konċentrazzjoni jsir moviment ta 'diffużjoni. Meta semikonduttur tat-tip p u semikonduttur tat-tip N huma fabbrikati flimkien, fl-interface tagħhom, id-differenza fil-konċentrazzjoni bejn iż-żewġ trasportaturi hija kbira, u għalhekk it-toqob fir-reġjun P huma neċessarjament imxerrda lejn ir-reġjun N, u fl-istess ħin, ir-reġjun N L-elettroni ħielsa wkoll jinfirxu inevitabbilment fir-reġjun P. Peress li l-elettroni ħielsa mxerrda fir-reġjun P jikkoinċidu mat-toqob, u t-toqob imxerrda fir-reġjun N jikkonformaw mal-elettroni ħielsa, il-konċentrazzjoni tal-joni multipli tonqos ħdejn l-interfaċċja, u joni negattivi jidhru fir-reġjun P. Fir-reġjun, ir-reġjun tal-joni pożittiva jidher fir-reġjun N, u huma immobbli, u jsiru tariffi għall-ispazju biex jiffurmaw qasam elettriku ε.

Hekk kif il-moviment tad-diffużjoni jimxi 'l quddiem, ir-reġjun tal-iċċarġjar tal-ispazju jitwessa', u l-kamp elettriku integrat jitjieb. Id-direzzjoni hija mir-reġjun N għar-reġjun P, li jiġri biss biex torganizza l-moviment tad-diffużjoni.

Moviment tal-moviment: Taħt l-azzjoni tal-forza tal-kamp elettriku, il-moviment tat-trasportaturi jissejjaħ moviment tal-moviment.

Meta tiġi ffurmata r-reġjun tal-iċċarġjar spazjali, taħt l-azzjoni tal-kamp elettriku inkorporat, il-minoranza għandha moviment drifting, it-toqob jimxu mir-reġjun N għar-reġjun P, u l-elettroni ħielsa jimxu mir-reġjun P għan-N reġjun. Taħt kamp elettriku imkien u eċċitament ieħor, in-numru ta 'sotto-partijiet li jipparteċipaw fil-mozzjoni ta' diffużjoni huwa ugwali għan-numru ta 'tfal ta' minoranza li jipparteċipaw fil-moviment tal-moviment, u b'hekk jinkiseb bilanċ dinamiku u jifforma junction PN. F'dan il-ħin, ir-reġjun tal-iċċarġjar spazjali għandu ċerta wisa ', u d-differenza potenzjali hija ε = Uho, il-kurrent huwa żero.




Ibgħat l-inkjesta