Cén tóir atá i dteideal PN?

Cén fáth é an GN Ionchruinniú?

GN Ionchruinniú Déanamh

Is é an GN ionchruinniú ina ghné idir ábhair chondaisithe p- ghéar agus n- ghéar i ngairleog amháin.

Déan GN Ionchruinniú

Breithnigh linn anois conas cruthaítear an t-ionchruinniú GN seo. Tá go leor uillinneacha sa chondaisithe p- ghéar agus go leor eileactróna saor sa chondaisithe n- ghéar.

Arís, sa chondaisithe p- ghéar, tá líon de atóma impúirtach tríghéarach, agus in ionad is fearr, tá gach uillinne sa chondaisithe p- ghéar comhbhunaithe leis an atóm impúirtach tríghéarach.

Úsáidimid an focal 'ideal' mar gur sinn neamhshuim a dhéanann eileactróna agus uillinneacha teorainneacha a ghineadh sa gairleog. Nuair a lánraíonn eileactrón uillinne, níonn an atóm impúirtach a bhaineann leis an uillinne sin íon diúil.

Mar gheall ar an eileactrón breise atá ann. Ós rud é go ghlacann na hiatómaí impúirtacha tríghéaracha eileactróna agus níonn siad íontacht diúil, glactar leo mar íontacht glacadh. Iontaíonn na hiatómaí impúirtacha líon cothroime de chatáin condaisithe sa gairleog agus suíonn siad féin isteach san struchtúr gairleógach.

Mar sin, tá na hiatómaí impúirtacha staideach sa struchtúr gairleógach. Nuair a ghlacann na hiatómaí impúirtacha tríghéaracha eileactróna saor agus níonn siad íontacht diúil, fanann na n-ión ina ndiaidh sin staideach. Chomh maith, nuair a dotaítear gairleog condaisithe le himpúirtacht cúigeach, iniontaíonn gach atóm impúirtach catán condaisithe sa struchtúr gairleógach; mar sin, bíonn na hiatómaí impúirtacha staideach sa struchtúr gairleógach.

Tá eileactrón breise ag gach atóm impúirtacht cúigeach sa struchtúr gairleógach sa orbita ba dheireanaí atá ina ndiaidh é féin a bhaint amach mar eileactrón saor. Nuair a bhaintear an t-eileactrón sin, níonn sé íon dearfach.

Ós rud é go ndotaíonn na hiatómaí impúirtacht cúigeacha eileactróna sa gairleog condaisithe, glactar leo mar íontacht tabhairt. Dírímid ar íontacht glacadh agus tabhairt staideach mar gur ról tábhachtach atá acu i bhformú an GN ionchruinniú.

Tar éis do chondaisithe p- ghéar teacht i dtiocfhreagras leis an chondaisithe n- ghéar, míreann eileactróna saor sa chondaisithe n- ghéar ar an taobh gar don ionchruinniú go dtí an chondaisithe p- ghéar mar gheall ar difusion mar go bhfuil an tréimhse eileactróna saor níos mó sa réigiún n- ghéar ná sa réigiún p- ghéar.

Díolfaidh na heileactróna a thagann go réigiún p leis na huillinneacha a aimsíonn siad ar dtús. Is é sin, díolfaidh na heileactróna saor ón réigiún n- ghéar leis na hiatómaí impúirtacht tríghéaracha gar don ionchruinniú. Seo an t-efect a dhéanann íontacht diúil.

Mar gheall ar na hiatómaí impúirtacht tríghéaracha gar don ionchruinniú sa réigiún p- ghéar, a dhéantar íontacht diúil, beidh slat íontacht diúil sa réigiún p in aice leis an ionchruinniú.

Míreann na heileactróna saor sa réigiún n- ghéar ar dtús go dtí an réigiún p- ghéar ná na heileactróna sa réigiún n- ghéar faoi bhrat ón ionchruinniú. Seo a dhéanann slat íontacht dearfach sa réigiún n- ghéar in aice leis an ionchruinniú.

Tar éis do shlat íontacht dearfach sa réigiún n- ghéar agus slat íontacht diúil sa réigiún p- ghéar a bheith tar éis cruthú, ní bheidh difusion níos mó eileactróna ón réigiún n- ghéar go dtí an réigiún p- ghéar mar gur ball diúil atá os comhair na heileactróna saor. Is é an dá shlat íontacht seo a dhéanann an GN ionchruinniú.

Ós rud é go bhfuil ceann den slat íontacht diúil cartha agus an ceann eile dearfach, forbraíonn potensial eileactrach trasna an ionchruinniú, ag obair mar barraíocht chumhacht. Bhíonn an barraíocht seo ina bhfeidhm ar an ábhar condaisithe, leibhéal dotála, agus teocht.

Aimsítear gur 0.3 volt atá mar barraíocht don ábhar condaisithe gearmaí ag 25oC, agus 0.7 volt don ábhar condaisithe sílice ag an teocht céanna.

Níl aon eileactrón saor ná uillinne sa barraíocht seo mar gur díolfaí gach eileactrón saor le huillinneacha ina réigiún seo agus mar gheall ar an mbreisiú iarraidh (eileactróna nó uillinneacha) ina réigiún, glactar leis mar réigiún briseadh. Cé go stópaíonn difision eileactróna agus uillinneacha saor tar éis cruthú slat briseadh áirithe, is beag é an mearsú an slat briseadh seo i gcoibhneas microméadar.