Impúiréid Donóra agus Acéadóra i nSemicoduitéar

Míniú Dopeála

Is próiseas iad an dopeáil chun impuirí a chur le seinmheánchórais chun a chuid hairíonna codrachta a athrú.

Impuirí Donairé

Is aatóma cúigeola atá saor éimpuirí donairé a chur le seinmheánchórais, ag cur iontracha eile saor, ag cruthú seinmheánchórais n-type.

Seinmheánchórais N-Type

Nuair a churtear impuirí n-type nó donairé le seinmheánchórais, cuireann sé isteach gairid ar an bhforbairt energetach in a struchtúr lattis. Cuireann aatóma donairé leibhéal energa nua go dírithe faoi bhand cóndúid. Tá na leibhéis seo dírithe mar tá na haatóma impuirí fada óna chéile agus tá idirbhreithiúnas acu a lán bheag. Ina gcoinne, is 0.01 eV an sciorradh energa in gearmaín agus in siolicaí, is 0.05 eV é ag teocht seomra. Mar sin, ag teocht seomra, rachaidh an cúigear déimeanna ón aatóma donairé isteach sa bhanc cóndúid. Tá an méid níos mó de dhéimeanna ag tarlú, rud a chuir síos ar uimhrí holla.

Is íseal níos mó uimhir holla sa seinmheánchórais n-type ná an t-uimhir céanna holla sa seinmheánchórais intrínseach ag an mheasaracht teoite. Tá sé seo mar gheall ar an líon breise de dhéimeanna, agus beidh ráta ard níos airde de chinntí eile-holla ná an t-ainmhithe nó an seinmheánchórais intrínseach.

Seinmheánchórais P-Type

Má churtar impuirí trívhéala in ionad impuirí cúigeola le seinmheánchórais intrínseach, in ionad iontracha eile saor, beidh iontracha holla breise cruthaithe sa chrystail. Othair, nuair a churtear impuirí trívhéala le seinmheánchórais, chuirfidh na haatóma trívhéala áit a leithéid de haatóma seinmheánchórais ceathravhéala. Déanfaidh trí (3) déimeanna valainte den aatóma impuirí trívhéala comhbond le trí haatóma comharsa seinmheánchórais. Mar sin, beidh laghdú eile déimeanna in aon comhbond den haatóma comharsa ceathravhéala, rud a chuireann holla sa chrystail. Ós rud é go ndéantar iontracha holla breise ag impuirí trívhéala, agus is féidir leo déimeanna a glacadh, reféadhtar na haatóma seo mar impuirí achainní. Ós rud é go dtugann na holla seo carachtar dearfach, reféadhtar na haatóma seo mar impuirí dearfacha nó p-type, agus ainmnítear an seinmheánchórais le impuirí p-type mar seinmheánchórais p-type.

Cuireann an cur isteach impuirí trívhéala le seinmheánchórais leibhéal energa dírithe go díreach os cionn an bhanda valainte. Is féidir le déimeanna dul go héasca go leibhéal níos airde le mionmhéid energa eachtóireach. Nuair a thugann déimean isteach chuig an leibhéal nua, fágann sé fásach, nó holl, sa bhanc valainte.

Nuair a churimid impuirí n-type le seinmheánchórais, beidh iontracha eile saor breise sa chrystail ach níl sé sin ag ciall nach mbeidh aon holla ann. De bharr an nádúr intrínseach an seinmheánchórais ag teocht seomra, beidh pairteáin eile-holla ann i gcónaí. De bharr an cur isteach impuirí n-type, cuirfear eile déimeanna leis na pairteáin eile-holla agus laghdófar an uimhir holla freisin de bharr an reamhlódadh breise do dhéimeanna saor. Mar sin, beidh an uimhir iomlán de charraigí codracha neamhspleách nó déimeanna saor níos mó ná an uimhir holla sa seinmheánchórais n-type. Seo an fáth go dtugtar carraigí codracha majoraithe ar eile déimeanna sa seinmheánchórais n-type, agus holla tugtar carraigí codracha minoraithe. Chomh maith, sa seinmheánchórais p-type, tugtar holla carraigí codracha majoraithe agus déimeanna carraigí codracha minoraithe.

Impuirí Achainní

Is aatóma trívhéala atá saor é impuirí achainní a chur le seinmheánchórais, ag cruthú iontracha holla breise, ag formú Seinmheánchórais p-type.