Ако кристал германиевите или силициевите добавите примеси елементи на трета или пета група на периодичната таблица, като полупроводник се нарича примес. Онечистванията могат да бъдат донори и акцептори видове.
примес атом, което създава в енергийно ниво лента празнина заетите в undriven държавни и донори електроните в възбудено състояние, електрон в групата на проводимост се нарича донора.
примес атом, което създава в енергия на нивото на групата празнина на свободните електрони в undriven състояние и е в състояние да улови електрон от валентната зона при възбуждане чрез създаване на дупки в валентната зона се нарича акцептор.
Помислете за образуване на примеси полупроводници.
Когато се прави предварително почистени силиций, германий примес на петвалентен елемент - донор (фосфор P, антимон Sb, арсен Както) примесни атоми заменят основните атоми в кристалната решетка (фигура 1.13, а).
В четири от петте валентните електрони на примеса атоми образуват ковалентна връзка с четири съседни атоми полупроводници. Пето електрон излишък (фигура 1.13, б).
Енергията на йонизация на донорни атоми значително по-малък йонизационна енергия на присъщите полупроводници. Ето защо, при стайна температура, излишните електрони са развълнувани и примеси на проводимата зона. примесни атоми, които са загубили електрон излишък, се превръщат в положителни йони.
Фигура 1.13 - Структура и лента схема на полупроводников с примес донор
ND Брой на електрони. минаваща под действието на топлинна енергия в групата на проводимост с ниво донор WD. значително надвишава броя Ni на електроните преминават в групата на проводимост от валентната зона в процеса на генериране на двойки електрони - дупка. Следователно може да се предположи, че плътността на проводимост на електрони е напълно определя от концентрацията на онечистването от донор NN < Концентрацията на дупка в полупроводника донор е много по-ниска от вътрешен полупроводников. Във връзка с това PN дупки са малцинствените превозвачи и NN електроните - основни.
Фигура 1.14 - Структура и лента схема на полупроводников
с акцептор примес
Следователно, полупроводника донор наречен електронен полупроводници или полупроводникови п - тип.
При добавяне на германий, силициев кристал или тривалентна примес елемент - акцептор (галий Ga, индий В, борен В), примеси атоми са заместени в кристалната решетка на полупроводникови атоми. За образуването на четири ковалентни връзки липсват един валентните електрони примесни атоми (фигура 1.14, а).
Достатъчно малък външен енергия електрони на горните нива на валентната зона изместен към нивото на онечистване, образува ковалентни връзки липсват (фигура 1.14, б).
По този начин в валентната зона се появява прекомерни нива (дупки), които участват в създаването на електрически ток. Поради йонизация на атома на изходния материал фракция на електроните от валентност групата на падането на проводимост. Броят на отвори в полупроводника, акцепторът е по-голям от броя на електрони:
където Na - атомна концентрация на онечистването от акцептор.
Ето защо, стр дупки са основни токоносители, а електроните NP - малцинство. Полупроводници с акцептор примес се наричат дупки или р-тип полупроводници.
Свързани статии