Znanje

Nečistoč polprevodnik

Dec 28, 2018 Pustite sporočilo

Magazine Semiconductor: Nečistoč polprevodnik je mogoče dobiti z vključitvijo majhne količine nečistočnih elementov v notranji polprevodnik s postopkom difuzije.

Polprevodnik N-tipa in polprevodnik P-tipa se lahko tvori v skladu z dopirnim elementom nečistoče, prevodnost polprevodnikov nečistoče pa je mogoče nadzorovati z nadzorovanjem koncentracije nečistočnega elementa.

Polprevodnik tipa N: Polprevodnik tipa N nastane z vključitvijo valentnega elementa (kot je fosfor) v čisti silikonski kristal za nadomestitev položaja silicijevega atoma v kristalni rešetki.

Ker ima zunanji sloj nečistočega atoma pet valentnih elektronov, poleg kovalentne vezi z okoliškim silicijevim atomom doda še en elektron. Dodatni elektroni niso vezani s kovalentnimi vezmi in postanejo prosti elektroni. V polprevodniku tipa N je koncentracija prostih elektronov večja od koncentracije lukenj, zato se prosti elektroni imenujejo večinski nosilci, luknje pa so manjšinski nosilci. Ker atom nečistoče lahko zagotovi elektrone, se imenuje donorni atom. Polprevodnik tipa P: polprevodnik tipa P nastane z dopiranjem trivalentnega elementa (kot je bor) v čisti silicijev kristal, da se nadomesti položaj silicijevega atoma v kristalni rešetki.

Ker ima zunanji sloj nečistočega atoma tri valenčne elektrone, ko tvorijo kovalentno vez z okolnim silicijevim atomom, nastane "prazen prostor". Ko najbolj oddaljeni elektron silicijevega atoma zapolni prazen prostor, se v njej ustvari luknja kovalentne vezi A. Zato so v polprevodniku tipa P luknje večdelne, prosti elektroni pa so manjšinski. Ker prosta mesta v atomih nečistoče absorbirajo elektrone, se imenujejo akceptorski atomi.


PN križišče

PN spoj: Polprevodniki tipa P in polprevodniki tipa N so izdelani na isti silicijevi rezini z različnimi postopki dopiranja, na njihovem vmesniku pa se tvori PN spoj.

Difuzijsko gibanje: Snov se vedno premika iz mesta, kjer je koncentracija visoka do nizke koncentracije, in gibanje zaradi razlike v koncentraciji postane gibanje difuzije. Kadar sta polprevodnika p-tipa in polprevodnik N-tipa izdelana skupaj, sta na njuni vmesnici velika razlika med koncentracijami obeh nosilcev, zato so luknje v P regiji nujno razpršene proti območju N in ob istem čas, N območje Prosti elektroni se prav tako neizogibno razširijo v P regijo. Ker prosti elektroni, razpršeni v P območje, sovpadajo z luknjami in luknje razpršene v območje N so skladne s prostimi elektroni, se koncentracija večih ionov zmanjša v bližini vmesnika in v P regiji se pojavijo negativni ioni. V regiji se pojavlja pozitivna ionska regija v regiji N, ki so nepremična in postajajo prostorski naboji, da tvorijo vgrajeno električno polje ε.

Z napredovanjem difuzijskega gibanja se območje prostorskega naboja razširi in okrepi vgrajeno električno polje. Smer je iz N regije v P regijo, ki zgolj organizira difuzijsko gibanje.

Gibanje gibanja: Pod vplivom sile električnega polja se gibanje nosilcev imenuje drsno gibanje.

Ko se oblikuje območje prostorskega naboja, pod vplivom vgrajenega električnega polja manjšina premika gibanje, luknje se premaknejo iz območja N v območje P, prosti elektroni pa se premaknejo iz regije P v območje N regiji. Pri nobenem električnem polju in drugem vzbujanju je število večdelnih delov, ki sodelujejo pri difuzijskem gibanju, enako številu manjšinskih otrok, ki sodelujejo pri gibanju gibanja, s čimer dosežejo dinamično ravnotežje in tvorijo PN spoj. V tem času ima območje prostorskega naboja določeno širino, razlika v potencialu pa je ε = Uho, tok je nič.




Pošlji povpraševanje