Impurità tal-Donor u tal-Acceptor fis-Semiconduttori

Definizzjoni tal-Doping

Il-doping huwa l-proċess ta' żid tal-misħun fil-semiconduttur biex jiġi modifikat il-proprietajiet konduktivi tiegħu.

Impuritajtas Donaturi

L-impuritajtas donaturi huma atomi pentavalenti li jiżdiedu fis-semiconduttur, li jagħmlu din minħabba l-żid tas-silġ elettronik, u jiġġenew semicondutturi n-tip.

Semiconduttur N-Tip

Meta jiżdiedu impuritajtas n-tip jew donaturi fis-semiconduttur, it-tqanqa energetika proibita fit-taljen tinqas. L-atomi donatur jiffornixxu livelli energetiċi ġodda qabel il-band ta' konduzzjoni. Dawn il-livelli huma diskreti għax l-atomi tal-impuritajtas huma bħalissa waħda mill-ieħor u interattivament minim. F’l-ġermanju, it-tqanqa energetika hi 0.01 eV, u f’lsilġon huwa 0.05 eV f’temperatura ambjent. Għalhekk, f’temperatura ambjent, il-komplu elettron mill-atomi donatur jidħol fil-band ta' konduzzjoni. Il-numru zghir tal-elettroni jgħadi l-ebda sliġġa.

Il-numru tas-sliġġiet għal volum unitar fis-semiconduttur n-tip huwa anke inqas milli f’volum unitar isemji fis-semiconduttur intrinseku fl-istess temperatura. Dan għall-żid tal-elettroni, u kien gejja rata ta' rekombinazzjoni ta' pereż elettron-sliġġa akbar milli fis-semiconduttur pur jew intrinseku.

Semiconduttur P-Tip

Jekk l-impuritajtas pentavalenti tiżdied fis-semiconduttur intrinseku, jiġi żdied trivalenti, jiġi żdied sliġġiet ekstra fil-kristall. Meta jiżdiedu l-impuritajtas trivalenti fis-semiconduttur kristall, l-atomi trivalenti jiġu sostitwiti mill-atomi tetra-valenti tal-semiconduttur. It-tlisien (3) valenzji tal-impuritajtas trivalenti jiffornixxu l-bond ma' tliet atomi semiconduttur fuqhom. Għalhekk, ikun hemm nuqqas ta' elettron f'bond ta' l-atomu semiconduttur ir-riġa', li jifornixxi sliġġa lil kristall. Minħabba li l-impuritajtas trivalenti jiġu żdied sliġġiet ekstra fis-semiconduttur kristall, u dawn is-sliġġiet jistgħu jaċċettaw elettroni, dawn l-impuritajtas jiġu referiti bħala impuritajtas akketur. Waqt li s-sliġġiet portaw karika pożittiva, dawn l-impuritajtas jiġu referiti bħala tip pożittiv jew p-tip, u l-semiconduttur mal-impuritajtas p-tip jiġi skonosciut bħala semiconduttur p-tip.

Meta jiżdiedu l-impuritajtas trivalenti fis-semiconduttur, jiġi żdied livell energetiku diskreti taħt il-band tal-valenza. It-tqanqa żgħira bejn il-band tal-valenza u dan il-livell energetiku ġdid tagħti l-ebda elettron l-oppurtunità ta' timxi lill-livell ta' fuq bl-aħwa ammont ta' enġerġija esterna. Meta l-elettron jimxi lill-livell ta' fuq, jarafta vakanza, jew sliġġa, fil-band tal-valenza.

Meta niżdiedu impuritajtas n-tip fis-semiconduttur, ikun hemm elettroni ekstra fil-kristall, iżda dan ma tgħidmx li ma jkunx hemm ebda sliġġa. Minħabba l-natur intrinseka tal-semiconduttur f'temperatura ambjent, kemm-kemm jkun hemm pereż elettron-sliġġa fis-semiconduttur. Minħabba żid tal-impuritajtas n-tip, jiġi żdied l-elettroni mal-pereż elettron-sliġġa, u nkunu sliġġiet inqas minħabba rekombinazzjoni minn elettroni ekstra. Għalhekk, it-tot tal-karrikaturi negattivi jew l-elettroni liberi jiġu akbar milli sliġġiet fis-semiconduttur n-tip. Li huwa li fis-semiconduttur n-tip, l-elettroni jiġu skonosciuti bħala karrikaturi maggioranza, u s-sliġġiet bħala karrikaturi minoranza. Similarmen fis-semiconduttur p-tip, is-sliġġiet jiġu skonosciuti bħala karrikaturi maggioranza, u l-elettroni bħala karrikaturi minoranza.

Impuritajtas Akketur

L-impuritajtas akketur huma atomi trivalenti li jiżdiedu fis-semiconduttur, li jagħmlu din minħabba l-żid tas-sliġġiet, u jiġġenew semicondutturi p-tip.