The PN jungties diodas yra sudarytas iš dviejų gretimų dalių iš dviejų puslaidininkinių medžiagų, tokių kaip p ir n tipo. Šios medžiagos yra puslaidininkiai kaip Si (silicis) arba Ge (germanis), įskaitant atomines priemaišas. Čia puslaidininkio tipą galima nustatyti pagal ten esančių priemaišų rūšį. Priemaišų pridėjimo į puslaidininkines medžiagas procedūra yra žinoma kaip dopingas. Taigi puslaidininkiai, įskaitant priemaišas, yra vadinami legiruotais puslaidininkiais. Šiame straipsnyje aptariama P tipo puslaidininkio apžvalga ir jo veikimas.
Kas yra P tipo puslaidininkis?
Apibrėžimas: Kai trivalentė medžiaga bus paduota grynam puslaidininkiui (Si / Ge), jis žinomas kaip p tipo puslaidininkis. Čia trivalentės medžiagos yra boras, indis, galis, aliuminis ir kt. Dažniausiai puslaidininkiai gaminami iš Si medžiagos, nes jos valentiniame apvalkale yra 4 elektronai. Norint pagaminti P tipo puslaidininkį, prie jo galima pridėti papildomą medžiagą, pavyzdžiui, aliuminį ar borą. Šios medžiagos į savo valentinį apvalkalą įtraukia tik tris elektronus.
Šie puslaidininkiai yra pagaminti dopingu puslaidininkių medžiagą. Pridedamas nedidelis priemaišų kiekis, palyginti su puslaidininkio kiekiu. Keičiant pridedamą priedo kiekį, bus pakeistas tikslus puslaidininkio pobūdis. Šio tipo puslaidininkiuose skylių skaičius yra didesnis, palyginti su elektronais. Trivalentės priemaišos, tokios kaip boras / galis, dažnai naudojamos Si, kaip dopingo priemaišos. Taigi p tipo puslaidininkių pavyzdžiai yra gallis, kitaip boras.
Dopingas
Priemaišų pridėjimo į p tipo puslaidininkį procesas, siekiant pakeisti jų savybes, vadinamas p tipo puslaidininkių dopingu. Paprastai medžiagos, naudojamos dopingo vartojimui trivalenčiams ir penkiavalentiams elementams, yra Si ir Ge. Taigi šis puslaidininkis gali būti suformuotas dopinguojant vidinį puslaidininkį naudojant trivalentę priemaišą. Čia 'P' žymi teigiamą, kur skylės puslaidininkyje yra didelės.
P tipo puslaidininkinis dopingas
P tipo puslaidininkių formavimas
Si puslaidininkis yra keturvalentis elementas, o bendra kristalo struktūra apima 4 kovalentines jungtis iš 4 išorinių elektronų. Si grupėje dažniausiai naudojami III ir V grupės elementai. III grupės elementai apima 3 išorinius elektronus, kurie veikia kaip akceptoriai, kai naudojami Si dopingui.
Kai akceptorius atomas pakeis keturvalentį Si atomą viduje kristalas , tada galima sukurti elektronų skylę. Tai vienos rūšies krūvininkai, atskaitingi už elektros srovės generavimą puslaidininkinėse medžiagose.
Šio puslaidininkio krūvininkai yra teigiamai įkrauti ir puslaidininkinėse medžiagose juda iš vieno atomo į kitą. Trivalenčiai elementai, pridedami prie vidinio puslaidininkio, sukurs teigiamas elektronų skyles struktūroje. Pvz., A-Si kristalas, su priedu su III grupės elementais, tokiais kaip boras, sukurs p tipo puslaidininkį, tačiau su V grupės elementu, pavyzdžiui, fosforu, legiruotas n tipo puslaidininkis. Visas Nr. skylių skaičius gali būti lygus Nr. donorų svetainių (p ≈ NA). Dauguma šio puslaidininkio krūvininkų yra skylės, o mažesnieji - elektronai.
P tipo puslaidininkių energijos diagrama
P-tipo puslaidininkių energijos juostos diagrama parodyta žemiau. Ne. skylių kovalentiniame ryšyje kristale gali susidaryti pridedant trivalenčio priemaišos. Mažesnė suma elektronai taip pat bus prieinama laidumo juostoje.
Energijos juostos schema
Jie susidaro, kai šilumos energija kambario temperatūroje yra perduodama Ge kristalo link, kad susidarytų elektronų-skylių porų poros. Tačiau dėl daugumos skylių, palyginti su elektronais, krūvininkai yra didesni už laidumo juostos elektronus. Taigi ši medžiaga yra žinoma kaip p tipo puslaidininkis, kur „p“ žymi + Ve medžiagą.
Laidumas per P tipo puslaidininkį
Šiame puslaidininkyje skaičius skylių gali susidaryti per trivalentę priemaišą. Žemiau parodytas puslaidininkio potencialų skirtumas.
Dauguma įkrovos laikiklių, esančių valentinės juostos viduje, yra nukreipti -Ve terminalo kryptimi. Kai srovės srautas per kristalą atliekamas skylėmis, tai tokio tipo laidumas vadinamas p tipo arba teigiamuoju laidumu. Šio tipo laidumo atveju išoriniai elektronai gali tekėti iš vieno kovalentinio į kitus.
P tipo laidumas n tipo puslaidininkiui yra beveik mažesnis. Esami n tipo puslaidininkio laidumo juostoje esantys elektronai yra labiau kintami, palyginti su skylėmis p tipo puslaidininkio valentinės juostos. Skylės judrumas yra mažesnis, kai jos labiau susietos su branduoliu. Elektrono skylės formavimas gali būti atliekamas net kambario temperatūroje. Šie elektronai bus prieinami mažais kiekiais ir šiuose puslaidininkiuose perneš mažiau srovės.
DUK
1). Koks yra p tipo puslaidininkio pavyzdys?
Galis arba boras yra p tipo puslaidininkio pavyzdys
2). Kokios yra dauguma p tipo krūvininkų?
Skylės yra dauguma krūvininkų
3). Kaip gali būti formuojamas p tipo dopingas?
Šis puslaidininkis gali būti suformuotas grynojo Si dopingo procesu naudojant trivalentes priemaišas, tokias kaip galis, boras ir kt
4). Kas yra vidinis ir išorinis puslaidininkis?
Grynos formos puslaidininkis yra žinomas kaip vidinis, o kai priemaišos dedamos į puslaidininkį tyčia, kad jis būtų laidus, jis vadinamas išoriniu.
5). Kokie yra išorinių puslaidininkių tipai?
Jie yra p tipo ir n tipo
Taigi, viskas apie tai p tipo puslaidininkio apžvalga kuris apima jo dopingą, susidarymą, energijos diagramą ir laidumą. Šie puslaidininkiai naudojami gaminant įvairius elektroninius komponentus, tokius kaip diodai, lazeriai, pvz., Heterojunkcija ir homojungtis, saulės elementai, BJT, MOSFET ir šviesos diodai. P tipo ir n tipo puslaidininkių derinys yra žinomas kaip diodas ir jis naudojamas kaip lygintuvas. Štai jums klausimas, įvardykite p tipo puslaidininkių sąrašą?
