Wikiternative
The Alternative Source

Post info:

Extrinsieke halfgeleiders wiki

Een extrinsieke halfgeleider is een halfgeleider die is gedoteerd, dat is, waarin een doteermiddel is ingevoerd, waardoor het verschillende elektrische eigenschappen dan de intrinsieke (zuiver) halfgeleider. Extrinsieke halfgeleiders wiki.

Doping omvat het toevoegen doteeratomen een intrinsieke halfgeleider, die verandert elektron en gat drager concentraties van de halfgeleider in thermisch evenwicht. Concentraties dominante drager een extrinsieke halfgeleider classificeren als hetzij een n-type of p-type halfgeleider. De elektrische eigenschappen van extrinsieke halfgeleiders maken essentiële componenten van vele elektronische apparaten.

Inhoud

  • 1 Semiconductor doping
  • 2 De twee types van extrinsieke halfgeleider
    • 2.1 N-type halfgeleiders
    • 2.2 P-type halfgeleiders
  • 3 Gebruik van extrinsieke halfgeleiders
  • 4 Zie ook
  • 5 Verwijzingen
  • 6 Externe links

Halfgeleider doping

Semiconductor doping is het proces dat een intrinsieke halfgeleider verandert extrinsieke halfgeleider. Tijdens doping, zijn onzuiverheidsatomen ingevoerd om een intrinsieke halfgeleider. Onzuiverheden atomen van een ander element dan de atomen van de intrinsieke halfgeleider. Onzuiverheden als hetzij donoren of acceptoren de intrinsieke halfgeleider, verandert de elektron en gat concentraties van de halfgeleider. Onzuiverheden worden geclassificeerd als donor of acceptor atomen gebaseerd op het effect dat ze hebben op de intrinsieke halfgeleider.

Donor onzuiverheid atomen meer valentie-elektronen dan de atomen die ze vervangen in de intrinsieke halfgeleider rooster. Donor onzuiverheden “doneren” hun extra valentie-elektronen om een halfgeleider’s geleidingsband, het verstrekken van overtollige elektronen om de intrinsieke halfgeleider. Excess elektronen verhogen elektronendragerconcentratie concentratie (n 0) van de halfgeleider, waardoor het n-type.

Acceptor onzuiverheid atomen hebben minder valentie-elektronen dan de atomen die ze vervangen in de intrinsieke halfgeleider rooster. Ze “accepteren” elektronen van de halfgeleider’s valentieband. Dit verschaft overmaat gaten om de intrinsieke halfgeleider. Excess gaten verhogen gatendrager- concentratie (p 0) van de halfgeleider, waardoor een p-type halfgeleider.

Halfgeleiders en doteeratomen worden gedefinieerd door de kolom van het periodiek systeem waarin ze vallen. De kolom definitie van de halfgeleider bepaalt hoeveel valentie-elektronen zijn atomen en of doteeratomen als donoren of acceptoren van de halfgeleider.

Groep IV halfgeleiders gebruik groep V atomen als donoren en groep III atomen als acceptanten.

Groep III-V halfgeleiders , de samengestelde halfgeleiders , gebruik groep VI atomen als donoren en groep II atomen als acceptanten. Groep III-V halfgeleiders kunnen ook gebruik maken van groep IV atomen als ofwel of acceptors. Wanneer een groep IV atoom vervangt de groep III element in de halfgeleider rooster, groep IV atoom fungeert als donor. Omgekeerd, wanneer een groep IV atoom vervangt de groep V element, de groep IV atoom fungeert als een acceptor. Groep IV atomen kunnen als de donoren en acceptoren; Daarom staan ze bekend als amfotere onzuiverheden.

Intrinsieke halfgeleider Donoratomen Acceptor atomen
Groep IV halfgeleiders Silicium, Germanium Fosfor, arseen Boron , Aluminium
Groep III-V halfgeleiders Aluminiumfosfide, aluminium arsenide, galliumarsenide, gallium nitride Selenium, tellurium, Silicium, Germanium Beryllium, zink, cadmium, Silicium, Germanium

De twee types van extrinsieke halfgeleiders

N-type halfgeleiders

Band structuur van een n-type halfgeleider. Donkere kringen in de geleidingsband zijn elektronen en licht kringen in de valentieband zijn gaten. De afbeelding laat zien dat de elektronen zijn de meerderheid ladingsdragers.

N-type halfgeleiders een grotere elektronenconcentratie dan hole concentratie. De zinsnede ‘n-type’ is afkomstig van de negatieve lading van het elektron. In n-type halfgeleiders, elektronen zijn de meeste dragers en gaten zijn de dragers minderheid. N-type halfgeleiders door dotering een intrinsieke halfgeleider met donor onzuiverheden (doping of een p-type halfgeleider in als bij het maken van CMOS-chips). Een gemeenschappelijke doteringsmiddel voor n-type silicium is fosfor. In een n-type halfgeleider, het Fermi niveau groter is dan die van de intrinsieke halfgeleider en ligt dichter bij de geleidingsband dan de valentieband.

P-type halfgeleiders

Bandenstructuur van een p-type halfgeleider. Donkere kringen in de geleidingsband zijn elektronen en licht kringen in de valentieband zijn gaten. De afbeelding laat zien dat de gaten zijn de meerderheid ladingsdragers.

In tegenstelling tot n-type halfgeleiders, p-type halfgeleiders een groter gat concentratie dan elektronenconcentratie. De zinsnede ‘p-type’ verwijst naar de positieve lading van het gat. In p-type halfgeleiders, gaten zijn de meeste dragers en elektronen zijn de dragers minderheid. P-type halfgeleiders worden gemaakt door doping een intrinsieke halfgeleider met acceptor onzuiverheden (of doping een n-type halfgeleider). Een gemeenschappelijke p-type dotering van silicium boor. Voor p-type halfgeleiders het Fermi niveau onder de intrinsieke Fermi niveau en ligt dichter bij de valentieband dan de geleidingsband.

Gebruik van extrinsieke halfgeleiders

Extrinsieke halfgeleiders zijn onderdelen van veel voorkomende elektrische apparaten. Een halfgeleider diode (inrichtingen die stroom in slechts één richting mogelijk) bestaat uit p-type en n-type halfgeleiders geplaatst kruising met elkaar. Momenteel hebben de meeste halfgeleider diodes gedoteerd silicium of germanium.

Transistors (apparaten die stroom schakelen mogelijk te maken) ook gebruik maken van extrinsieke halfgeleiders te maken. bipolaire transistoren (BJT) zijn één type transistor. De meest voorkomende BJTs zijn NPN en PNP type. NPN transistoren twee lagen van n-type halfgeleiders daartussen een p-type halfgeleider. PNP transistoren twee lagen van p-type halfgeleiders daartussen een n-type halfgeleider.

Veldeffecttransistoren (FET) zijn een ander type transistor uitvoering extrinsieke halfgeleiders. In tegenstelling tot BJTs, ze unipolaire als ofwel N-kanaal en P-kanaal. FET’s zijn onderverdeeld in twee families, junctiepoort FET (JFET) en geïsoleerde poort FET ( IGFET).

Andere apparaten die aan de extrinsieke halfgeleiders:

  • Lasers
  • Zonnecellen
  • Fotodetectors
  • Light-emitting diodes
  • Thyristoren

Geef een reactie