Ero luovuttaja- ja vastaanottaja-epäpuhtauksien välillä

Avainero luovuttajan ja vastaanottajan epäpuhtauksien välillä on, että jaksollisen taulukon ryhmän V elementit toimivat tyypillisesti luovuttajien epäpuhtauksina, kun taas ryhmän III elementit toimivat tyypillisesti vastaanottaja epäpuhtauksina..

Doping on prosessi, joka lisää epäpuhtauksia puolijohteeseen. Doping on tärkeä puolijohteen johtavuuden lisäämisessä. Dopingia on kahta päämuotoa, ja ne ovat luovuttajien dopingia ja vastaanottajan dopingia. Luovuttajan doping lisää epäpuhtauksia luovuttajaan, kun taas vastaanottajan doping lisää epäpuhtauksia vastaanottajaan.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mitkä ovat luovuttajien epäpuhtaudet
3. Mitkä ovat hyväksyntä epäpuhtaudet
4. Vertailu rinnakkain - luovuttaja vs. vastaanottajan epäpuhtaudet taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mitkä ovat luovuttajien epäpuhtaudet??

Luovuttajan epäpuhtaudet ovat luovuttajaan lisättyjä elementtejä lisäämään luovuttajan sähkönjohtavuutta. Jaksollisen taulukon ryhmän V alkuaineet ovat yleisiä luovuttajien epäpuhtauksia. Luovuttaja on atomi tai atomiryhmä, joka voi muodostaa n-tyyppisiä alueita lisättäessä puolijohteeseen. Yleinen esimerkki on pii (Si).

Kuva 1: Luovuttajan läsnäolo silikonihilassa

Ryhmän V alkuaineita, jotka toimivat usein luovuttajien epäpuhtauksina, ovat arseeni (As), fosfori (P), vismutti (Bi) ja antimoni (Sb). Näiden elementtien uloimmassa elektronikuoressa on viisi elektronia (valenssielektroneja on viisi). Kun lisätään yksi näistä atomeista luovuttajaan, kuten piin, epäpuhtaus korvaa piiatomin muodostaen neljä kovalenttista sidosta. Mutta nyt on vapaa elektroni, koska valenssielektroneja oli viisi. Siksi tämä elektroni pysyy vapaana elektronina, mikä lisää puolijohteen johtavuutta. Lisäksi epäpuhtausatomien lukumäärä määrää luovuttajassa läsnä olevien vapaiden elektronien lukumäärän.

Mitkä ovat hyväksyntä epäpuhtaudet?

Akseptoriaineen epäpuhtaudet ovat elementtejä, jotka on lisätty akceptoriin suurentamaan akceptorin sähkönjohtavuutta. Ryhmän III elementit ovat yleisiä hyväksyntä epäpuhtauksina. Ryhmän III alkuaineisiin kuuluvat alumiini (Al), boori (B) ja gallium (Ga). Akseptori on lisäaine, joka muodostaa p-tyyppisiä alueita lisättäessä puolijohteeseen. Näillä atomilla on kolme valenssielektronia uloimmissa elektronikuorissaan.

Kuva 2: Akseptorin läsnäolo piisillassa

Kun lisätään yksi epäpuhtausatomeista, kuten alumiini, akceptoriin, se korvaa puolijohteessa olevat piiatomit. Ennen tätä lisäystä piiatomilla on neljä kovalenttista sidosta sen ympärillä. Kun alumiini ottaa piin aseman, alumiiniatomi muodostaa vain kolme kovalenttista sidosta, mikä puolestaan ​​johtaa puuttuvasta kovalenttisesta sidoksesta. Tämä luo tyhjän pisteen tai reiän. Nämä reiät ovat kuitenkin hyödyllisiä sähkön johtamisessa. Kun lisättyjen epäpuhtausatomien lukumäärä kasvaa, puolijohteessa olevien reikien lukumäärä myös kasvaa. Tämä lisäys puolestaan ​​lisää johtokykyä. Dopingprosessin päättymisen jälkeen puolijohteesta tulee ulkoinen puolijohde.

Mitä eroa luovuttaja- ja vastaanottaja-epäpuhtauksilla on??

Luovuttaja vs. vastaanottajan epäpuhtaudet
Luovuttajien epäpuhtaudet ovat luovuttajaan lisätyt elementit lisäämään luovuttajan sähkönjohtavuutta.	Akseptoriaineiden epäpuhtaudet ovat elementtejä, jotka on lisätty vastaanottajaan kyseisen hyväksyjän sähkönjohtavuuden lisäämiseksi.
Yleiset epäpuhtaudet
Ryhmän V elementit	Ryhmän III elementit
Esimerkkejä epäpuhtauksista
Arseeni (As), fosfori (P), vismutti (Bi) ja antimoni (Sb).	Alumiini (Al), boori (B) ja gallium (Ga)
Käsitellä asiaa
Lisää puolijohteessa vapaita elektroneja.	Lisää puolijohteessa olevia reikiä.
Valenssielektronit
Atomeilla on viisi valenssielektronia.	Atomeilla on kolme valenssielektronia.
Kovalenttinen liimaus
Muodostaa neljä kovalenttisia sidoksia puolijohteen sisällä, jättäen viidennen elektronin vapaana elektronina.	Muodostaa kolme kovalenttia sidosta puolijohteen sisällä, jättäen reiän, josta kovalenttinen sidos puuttuu.

Yhteenveto - luovuttaja vs. vastaanottajan epäpuhtaudet

Puolijohteet ovat materiaaleja, jotka ovat johtavia eristämättömien eristeiden ja johtavien metallien välillä. Luovuttajat ja vastaanottajat ovat lisäaineita, jotka muodostavat johtavat alueet puolijohteissa. Luovuttajan ja vastaanottajan seostus ovat prosesseja, jotka lisäävät puolijohteen sähkönjohtavuutta. Avainero luovuttaja- ja vastaanottaja-epäpuhtauksien välillä on, että jaksollisen taulukon ryhmän III elementit toimivat luovuttajien epäpuhtauksina, kun taas ryhmän V elementit toimivat vastaanottaja-epäpuhtauksina.

Viite:

1. "Ero luovuttajan ja vastaanottajan epäpuhtauksien välillä puolijohteessa." Physicsabout.com, 23. joulukuuta 2017, saatavana täältä.
2. Luovuttaja- ja vastaanottaja-epäpuhtaudet puolijohteessa. Saatavilla täältä.
3. ”Hyväksyjä (puolijohteet).” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3. maaliskuuta 2018, saatavana täältä.
4. ”Luovuttaja (puolijohteet).” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17. helmikuuta 2018, saatavana täältä.

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”Hyväksyjä Si-hilassa” - kirjoittanut Karolkalna englanninkielisessä Wikipediassa (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia -palvelun kautta
2. ”Luovuttaja Si-ristissä” - kirjoittanut Karolkalna englanninkielisessä Wikipediassa (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta