The PN-spojna dioda je sestavljen iz dveh sosednjih delov dveh polprevodniških materialov, kot sta p-type in n-type. Ti materiali so polprevodniki kot Si (silicij) ali Ge (germanij), vključno z atomskimi nečistočami. Tu lahko vrsto polprevodnika določimo glede na vrsto nečistoče. Postopek dodajanja nečistoč polprevodniškim materialom je znan kot doping. Tako so polprevodniki, vključno z nečistočami, znani kot dopirani polprevodniki. Ta članek obravnava pregled polprevodnika tipa P in njegovo delovanje.
Kaj je polprevodnik tipa P?
Opredelitev: Ko je trivalentni material dan čistemu polprevodniku (Si / Ge), je znan kot polprevodnik tipa p. Tu so trivalentni materiali bor, indij, galij, aluminij itd. Najpogosteje so polprevodniki izdelani iz materiala Si, saj v svoji valentni lupini vsebuje 4 elektrone. Za izdelavo polprevodnika tipa P lahko temu dodamo dodaten material, kot je aluminij ali bor. Ti materiali vključujejo samo tri elektrone v svoji valentni lupini.
Ti polprevodniki so narejeni z dopiranjem polprevodniškega materiala. V primerjavi s količino polprevodnika se doda majhna količina nečistoče. S spreminjanjem dodane količine dodane snovi se spremeni natančen značaj polprevodnika. Pri tej vrsti polprevodnikov je število lukenj večje kot pri elektronih. Trivalentne nečistoče, kot je bor / galij, se v Si pogosto uporabljajo kot doping nečistoče. Primeri polprevodnikov tipa p so torej galij, sicer bor.
Doping
Postopek dodajanja nečistoč polprevodniku p-tipa za spreminjanje njihovih lastnosti se imenuje polprevodniško dopiranje p-tipa. Materiali, ki se pri dopingu uporabljajo za trivalentne in petovalentne elemente, so Si & Ge. Torej lahko ta polprevodnik tvorimo z dopiranjem lastnega polprevodnika z uporabo trivalentne nečistoče. Tu 'P' označuje pozitivno, kjer so luknje v polprevodniku visoke.
Polprevodniški doping tipa P
Polprevodniška tvorba tipa P
Polprevodnik Si je štirivalentni element in skupna struktura kristala vključuje 4 kovalentne vezi iz 4 zunanjih elektronov. Pri Si so elementi III in V skupine najpogostejši dodatki. Elementi skupine III vključujejo 3 zunanje elektrone, ki delujejo kot akceptorji, kadar se uporabljajo za dopiranje Si.
Ko akceptorski atom v sebi spremeni četverovalentni atom Si kristal , potem lahko nastane elektronska luknja. To je ena vrsta nosilca naboja, ki je odgovoren za ustvarjanje električnega toka v polprevodniških materialih.
Nosilci naboja v tem polprevodniku so pozitivno nabiti in se v polprevodniških materialih premikajo od enega do drugega atoma. Trivalentni elementi, ki se dodajo v notranji polprevodnik, bodo v strukturi ustvarili pozitivne elektronske luknje. Na primer, kristal a-Si, dopiran z elementi III skupine, kot je bor, bo ustvaril polprevodnik tipa p, kristal, dopiran z elementom skupine V, kot je fosfor, pa polprevodnik n-tipa. Celotna št. lukenj je lahko enaka št. darovalcev (p ≈ NA). Večina nosilcev naboja tega polprevodnika so luknje, manjšinski naboji pa elektroni.
Diagram energije polprevodnika tipa P
Diagram energijskega pasu p-tipa Semiconductor je prikazan spodaj. Št. lukenj znotraj kovalentne vezi lahko v kristalu nastane z dodajanjem trivalentne nečistoče. Manj elektroni bo dostopna tudi znotraj prevodnega pasu.
Diagram energijskega pasu
Nastanejo, ko se toplotna energija pri sobni temperaturi prenese na Ge kristal in tvori pare parov elektronsko luknjo. Vendar so nosilci naboja zaradi večine lukenj v primerjavi z elektroni višji od elektronov v prevodnem pasu. Torej je ta material znan kot polprevodnik tipa p, kjer 'p' označuje material + Ve.
Prevajanje skozi polprevodnik tipa P
V tem polprevodniku je število lukenj lahko nastanejo skozi trivalentno nečistoto. Razlika potencialov v polprevodniku je prikazana spodaj.
Večina nosilcev naboja, ki so na voljo znotraj valentnega pasu, je usmerjena v smeri terminala -Ve. Ko tok skozi kristal pretakajo luknje, se ta vrsta prevodnosti imenuje p-vrsta ali pozitivna prevodnost. Pri tej vrsti prevodnosti lahko zunanji elektroni prehajajo iz ene kovalentne v drugo.
Prevodnost p-tipa je skoraj manjša od polprevodnika n-tipa. Obstoječi elektroni v prevodnem pasu polprevodnika tipa n so bolj spremenljivi v primerjavi z luknjami v valentnem pasu polprevodnika tipa p. Mobilnost luknje je manjša, če so bolj vezani na jedro. Nastanek elektronske luknje je mogoče izvesti tudi pri sobni temperaturi. Ti elektroni bodo na voljo v majhnih količinah in prenašajo manj toka znotraj teh polprevodnikov.
Pogosta vprašanja
1). Kakšen je primer polprevodnika tipa p?
Galij ali bor je primer polprevodnika tipa p
2). Kateri so večinski nosilci nabojev v p-tipu?
Luknje so večinski nosilci naboja
3). Kako lahko nastane doping p-tipa?
Ta polprevodnik lahko nastane s postopkom dopiranja čistega Si z uporabo trivalentnih nečistoč, kot so galij, bor itd.
4). Kaj je lastni in zunanji polprevodnik?
Polprevodnik, ki je v čisti obliki, je znan kot notranji in kadar se polprevodniku namerno dodajo nečistoče, da postane prevoden, se imenuje zunanji.
5). Katere so vrste zunanjih polprevodnikov?
So p-tipa in n-tipa
Tu gre torej za to pregled polprevodnika tipa p ki vključuje njegovo doping, tvorbo, energijski diagram in prevodnost. Ti polprevodniki se uporabljajo za izdelavo različnih elektronskih komponent, kot so diode, laserji, kot so heterojunkcija in homojunkcija, sončne celice, BJT-ji, MOSFET-ji in LED. Kombinacija polprevodnikov tipa p in tipa n je znana kot dioda in se uporablja kot usmernik. Tukaj je vprašanje za vas, poimenujte seznam polprevodnikov tipa p?
