Hvad er P-type halvleder: Doping og dets energidiagram

Hvad er P-type halvleder: Doping og dets energidiagram

Det PN-forbindelsesdiode består af to tilstødende dele af to halvledermaterialer som p-type og n-type. Disse materialer er halvledere som Si (silicium) eller Ge (germanium), herunder atomurenheder. Her kan typen af ​​halvleder bestemmes af typen af ​​urenhed der. Proceduren for tilsætning af urenheder til halvledermaterialer er kendt som doping. Så halvledere inklusive urenheder er kendt som dopede halvledere. Denne artikel diskuterer en oversigt over en P-type halvleder og dens funktion.



Hvad er P-type halvleder?

Definition: Når det trivalente materiale er givet til en ren halvleder (Si / Ge), er det kendt som en p-type halvleder. Her er treværdige materialer bor, indium, gallium, aluminium osv. Ofte fremstilles halvledere med Si-materiale, da det inkluderer 4 elektroner i dens valensskal. For at fremstille en P-type halvleder kan der tilføjes ekstra materiale som aluminium eller bor. Disse materialer inkluderer kun tre elektroner i deres valensskal.


Disse halvledere fremstilles ved doping af halvledermaterialet. Den lille mængde urenhed tilsættes sammenlignet med mængden af ​​halvleder. Ved at ændre den dopantmængde, der tilføjes, ændres halvlederens nøjagtige karakter. I denne type halvleder er antallet af huller større sammenlignet med elektroner. Trivalente urenheder som bor / gallium anvendes ofte i Si-lignende dopingurenhed. Så eksemplerne på halvleder af p-typen er ellers bor.





Doping

Processen med at tilføje urenheder til p-typen halvleder for at ændre deres egenskaber kaldes p-type halvlederdoping. Generelt er de materialer, der anvendes til doping af treværdige og femværdige grundstoffer, Si & Ge. Så denne halvleder kan dannes ved doping af en indre halvleder ved hjælp af trivalent urenhed. Her betegner 'P' Positive, hvor hullerne i halvlederen er høje.

P-type halvlederdoping

P-type halvlederdoping



P-type halvlederdannelse

Si halvlederen er et tetravalent element, og den fælles struktur af krystal inkluderer 4 kovalente bindinger fra 4 ydre elektroner. I Si er gruppe III & V-elementer de mest almindelige dopanter. Gruppe III-elementer inkluderer 3 ydre elektroner, der fungerer som acceptorer, når de bruges til at dope Si.

Når et acceptoratom skifter et tetravalent Si-atom indeni krystallen , så kan der oprettes et elektronhul. Det er en slags ladningsbærer, der er ansvarlig for at generere elektrisk strøm inden for halvledende materialer.


Ladebærerne i denne halvleder er positivt ladede og bevæger sig fra et atom til et andet inden for halvledende materialer. De treværdige elementer, der føjes til en iboende halvleder, vil skabe positive elektronhuller i strukturen. For eksempel vil a-Si-krystal, der er doteret med gruppe III-elementer som bor, skabe en p-type halvleder, men en krystal doteret med gruppe V-element som fosfor vil skabe en n-type halvleder. Hele nej. af huller kan være lig med nr. af donorsteder (p ≈ NA). De fleste ladebærere af denne halvleder er huller, mens mindretals ladebærere er elektroner.

Energidiagram af P-type halvleder

P-Type Semiconductor energibånddiagram er vist nedenfor. Nej. af huller i den kovalente binding kan dannes i krystallen ved tilsætning af den trivalente urenhed. En mindre mængde elektroner vil også være tilgængelig inden for ledningsbåndet.

Energibånddiagram

Energibånddiagram

De genereres, når termisk energi ved stuetemperatur overføres til Ge-krystallen for at danne parene af elektronhulpar. Opladningsbærerne er imidlertid højere end elektronerne i ledningsbåndet på grund af de fleste huller sammenlignet med elektroner. Så dette materiale er kendt som en p-type halvleder, hvor 'p' betegner + Ve-materialet.

Ledning gennem P-type halvleder

I denne halvleder er antallet. af huller kan dannes gennem den trivalente urenhed. Den potentielle forskel gives til halvlederen er vist nedenfor.

De fleste ladningsbærere er tilgængelige inden for valensbåndet er rettet i retning af -Ve terminalen. Når strømmen gennem krystallen sker ved hullerne, kaldes denne form for ledningsevne p-type eller positiv ledningsevne. I denne type ledningsevne kan de ydre elektroner flyde fra en kovalent til en anden.

Ledningsevnen for p-typen er næsten mindre for n-typen halvleder. De eksisterende elektroner inden for ledningsbåndet af n-typen halvleder er mere variable, når de sammenlignes med huller i valensbåndet til en p-type halvleder. Hulets mobilitet er mindre, når de er mere bundet mod kernen. Dannelsen af ​​elektronhullet kan udføres selv ved stuetemperatur. Disse elektroner vil være tilgængelige i små mængder og bære mindre strøm inden for disse halvledere.

Ofte stillede spørgsmål

1). Hvad er eksemplet med en p-type halvleder?

Gallium eller bor er et eksempel på en halvleder af p-typen

2). Hvad er de fleste ladebærere af p-type?

Huller er de fleste ladebærere

3). Hvordan doping af p-typen kan dannes?

Denne halvleder kan dannes gennem dopingproces af rent Si under anvendelse af trivalente urenheder som gallium, bor osv.

4). Hvad er iboende og ydre halvleder?

Halvlederen, der er i ren form, er kendt som iboende, og når urenhederne tilsættes halvlederen med vilje for at gøre ledende, er det kendt som ydre.

5). Hvad er typerne af eksterne halvledere?

De er p-type og n-type

Således handler det hele om en oversigt over en p-type halvleder som inkluderer dets doping, dannelse, energidiagram og ledning. Disse halvledere bruges til at fremstille forskellige elektroniske komponenter som dioder, lasere som heterojunction og homojunction, solceller, BJT'er, MOSFET'er og LED'er. Kombinationen af ​​halvledere af p-typen og n-typen er kendt som en diode, og den bruges som ensretter. Her er et spørgsmål til dig, navngiv listen over halvledere af p-typen?