Impurity nga Donor ug Acceptor sa Semiconducto

Pahayag sa Doping

Ang doping mao ang proseso sa pagdugang og impurities sa semiconductor aron mapuli ang iyang mga katungod sa pagkonektar.

Donor Impurities

Ang donor impurities mao ang mga pentavalent atoms nga gipadugang sa semiconductors, naghatag og extra free electrons, ug naghimo og n-type semiconductors.

N-Type Semiconductor

Kung ang n-type o donor impurities gipadugang sa semiconductor, ang forbidden energy gap sa lattice structure magpapili. Ang donor atoms maghatag og bag-ong energy levels kasagaran sa dako sa conduction band. Kini nga mga level discrete tungod kay ang impurity atoms wala kaayo mobati. Sa germanium, ang energy gap 0.01 eV, ug sa silicon, 0.05 eV sa normal nga temperatura. Busa, sa normal nga temperatura, ang ikalimang electron gikan sa donor atoms mopasok sa conduction band. Ang daghan nga mga electrons mogamit sa daghan nga mga holes.

Ang numero sa holes per unit volume sa n-type semiconductor gamay pa kaysa sa parehas nga unit volume sa intrinsic semiconductor sa parehas nga temperatura. Tungod kay excess electrons, ug adunay mas taas nga rate sa recombination sa electron-hole pairs kaysa sa pure o intrinsic semiconductor.

P-Type Semiconductor

Kon bisan sa pentavalent impurity, ang trivalent impurity ang gipadugang sa intrinsic semiconductor, ang excess holes ang gihatagan sa crystal. Tungod kay kon ang trivalent impurity gipadugang sa semiconductor crystal, ang trivalent atoms mogamit sa pipila ka tetravalent semiconductor atoms. Ang tatlo (3) valance electrons sa trivalent impurity atom mogamit sa bond sa tulo ka neighborhood semiconductor atoms. Busa, adunay kulang sa electron sa usa ka bond sa ikaupat nga neighboring semiconductor atom nga naghatag og whole sa crystal. Tungod kay ang trivalent impurities naghatag og excess holes sa semiconductor crystal, ug ang mga holes makakatanggap og electrons, ang mga impurities gisulti nga acceptor impurities. Tungod kay ang holes virtual carry positive charge, ang mga impurities gisulti nga positive – type o p type impurities ug ang semiconductor uban sa p type impurities gitawag og p-type semiconductor.

Ang pagpadugang og trivalent impurities sa semiconductor naghatag og discrete energy level kasagaran sa dako sa valence band. Ang gamay nga gap sa valence band ug kini nga bag-ong energy level mahimong mosulay sa electrons sa mas taas nga level sa gamay nga external energy. Kon ang electron mopasok sa kini nga bag-ong level, iya gigamit ang vacancy, o hole, sa valence band.

Kon miadto ang n-type impurity sa semiconductor, adunay excess electron sa crystal pero dili naniya ang wala'y hole. Tungod kay intrinsic nature sa semiconductor sa normal nga temperatura, adunay elektro-holes pairs sa semiconductor. Tungod sa pagpadugang sa n-type impurities, ang electrons mogamit sa elektro-holes pairs ug ang numero sa holes gikurta tungod sa excess recombination sa excess electrons. Busa, ang total numero sa negative charge carriers o free electrons mas daghan kaysa holes sa n-type semiconductor. Tungod niini, sa n-type semiconductor, ang electrons gisulti nga majority charge carriers samtang ang poles gisulti nga minority charge carriers. Parehas sa p-type semiconductor, ang holes gisulti nga majority charge carriers ug ang electrons gisulti nga minority charge carriers.

Acceptor Impurities

Ang acceptor impurities mao ang mga trivalent atoms nga gipadugang sa semiconductors, naghatag og excess holes, ug naghimo og p-type semiconductors.