В Диод с PN переходом состоит из двух смежных частей двух полупроводниковых материалов, таких как p-тип и n-тип. Эти материалы полупроводники как Si (кремний) или Ge (германий), включая атомные примеси. Здесь тип полупроводника можно определить по типу примеси. Процедура добавления примесей в полупроводниковые материалы известна как легирование. Таким образом, полупроводники, содержащие примеси, известны как легированные полупроводники. В этой статье обсуждается обзор полупроводника P-типа и его работы.
Что такое полупроводник P-типа?
Определение: Как только трехвалентный материал передается в чистый полупроводник (Si / Ge), он известен как полупроводник p-типа. Здесь трехвалентными материалами являются бор, индий, галлий, алюминий и т. Д. Чаще всего полупроводники изготавливаются из материала Si, поскольку он включает 4 электрона в своей валентной оболочке. Чтобы сделать полупроводник P-типа, к нему можно добавить дополнительный материал, например алюминий или бор. Эти материалы содержат только три электрона в валентной оболочке.
Эти полупроводники изготавливаются путем легирования полупроводникового материала. Добавляется небольшое количество примесей по сравнению с количеством полупроводника. Путем изменения количества добавляемой легирующей примеси будет изменен точный характер полупроводника. В этом типе полупроводников дырок больше, чем электронов. Трехвалентные примеси, такие как бор / галлий, часто используются в Si как легирующая примесь. Таким образом, примерами полупроводников p-типа являются галлий, иначе бор.
Допинг
Процесс добавления примесей к полупроводникам p-типа для изменения их свойств называется легированием полупроводников p-типа. Обычно материалы, используемые при легировании трех- и пятивалентных элементов, - это Si и Ge. Таким образом, этот полупроводник может быть сформирован путем легирования собственного полупроводника трехвалентной примесью. Здесь ’P’ обозначает положительный, когда в полупроводнике много дырок.
Легирование полупроводников P-типа
Формирование полупроводников P-типа
Полупроводник Si является четырехвалентным элементом, и общая структура кристалла включает 4 ковалентные связи от 4 внешних электронов. В Si наиболее распространенными легирующими добавками являются элементы III и V групп. Элементы III группы включают 3 внешних электрона, которые работают как акцепторы при легировании Si.
Как только акцепторный атом заменяет четырехвалентный атом Si внутри кристалл , то можно создать электрон-дырку. Это один из видов носителей заряда, который отвечает за генерацию электрического тока в полупроводниковых материалах.
Носители заряда в этом полупроводнике заряжены положительно и перемещаются от одного атома к другому внутри полупроводниковых материалов. Трехвалентные элементы, которые добавляются к собственному полупроводнику, будут создавать положительные электронные дырки в структуре. Например, кристалл a-Si, легированный элементами группы III, такими как бор, создаст полупроводник p-типа, но кристалл, легированный элементом группы V, таким как фосфор, создаст полупроводник n-типа. Всего нет. отверстий может быть равно количеству. донорских сайтов (p ≈ NA). Основными носителями заряда в этом полупроводнике являются дырки, а неосновными носителями заряда являются электроны.
Энергетическая диаграмма полупроводника P-типа
Диаграмма энергетических зон полупроводников p-типа показана ниже. Нет. дырок внутри ковалентной связи могут быть образованы в кристалле путем добавления трехвалентной примеси. Меньшее количество электроны также будет доступен в зоне проводимости.
Диаграмма энергетического диапазона
Они генерируются, когда тепловая энергия при комнатной температуре передается кристаллу Ge с образованием пар электронно-дырочных пар. Однако носители заряда выше, чем электроны в зоне проводимости из-за большинства дырок по сравнению с электронами. Итак, этот материал известен как полупроводник p-типа, где «p» обозначает материал + Ve.
Проводимость через полупроводник P-типа
В этом полупроводнике число. дырок могут быть образованы за счет трехвалентной примеси. Разность потенциалов, указанная для полупроводника, показана ниже.
Большинство носителей заряда, доступных в валентной зоне, направлены в сторону -Ve-терминала. Когда ток через кристалл проходит через отверстия, такая проводимость называется p-типом или положительной проводимостью. При таком типе проводимости внешние электроны могут переходить от одного ковалентного к другому.
Проводимость p-типа почти меньше, чем у полупроводника n-типа. Существующие электроны в зоне проводимости полупроводника n-типа более изменчивы по сравнению с дырками в валентной зоне полупроводника p-типа. Подвижность дырок меньше, когда они больше привязаны к ядру. Электронно-дырочное образование может происходить даже при комнатной температуре. Эти электроны будут доступны в небольших количествах и несут меньшее количество тока в этих полупроводниках.
FAQs
1). Каков пример полупроводника p-типа?
Галлий или бор - пример полупроводника p-типа.
2). Какие носители заряда являются основными в p-типе?
Дыры - основные носители заряда
3). Как может образоваться легирование р-типа?
Этот полупроводник может быть сформирован путем легирования чистого Si с использованием трехвалентных примесей, таких как галлий, бор и т. Д.
4). Что такое внутренний и внешний полупроводник?
Полупроводник, который находится в чистом виде, известен как собственный, а когда примеси добавляются в полупроводник намеренно, чтобы сделать проводящий, он известен как внешний.
5). Какие бывают типы внешних полупроводников?
Они бывают p-типа и n-типа
Таким образом, это все о обзор полупроводника p-типа который включает его легирование, образование, энергетическую диаграмму и проводимость. Эти полупроводники используются для производства различных электронных компонентов, таких как диоды, лазеры, такие как гетеропереход и гомопереход, солнечные элементы, BJT, MOSFET и светодиоды. Комбинация полупроводников p-типа и n-типа известна как диод, и он используется в качестве выпрямителя. Вот вам вопрос, назовите список полупроводников p-типа?
