Шта је унутрашњи полупроводник и спољни полупроводник?

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Електрична својства материјала који се налази између изолатор добро као возач је познат као полупроводнички материјал. Најбољи примери полупроводника су Си и Ге. Полупроводници су класификовани у два типа, наиме својствени полупроводник и спољни полупроводник (П-тип и Н-тип). Унутарњи тип је чиста врста полупроводника, док опсежни тип укључује нечистоће које чине проводљиву. На собној температури, сопствена проводљивост ће постати нула, док ће спољна постати мало проводљива. Овај чланак разматра преглед суштинских карактеристика полупроводници и спољни полупроводници са дијаграмима допинга и енергетског опсега.

Шта је унутрашњи полупроводник?

Интринсиц полупроводник дефиниција је да је полупроводник који је изузетно чист својствени тип. На концепту енергетског опсега, проводљивост овог полупроводника постаће нула на собној температури, што је приказано на следећој слици. Примери полупроводника су Си & Ге.




Унутарњи полупроводник

Унутарњи полупроводник

У наведеном енергетски појас дијаграм, проводни опсег је празан док је валентни опсег попуњен у потпуности. Једном када се температура повећа, може јој се доставити нешто топлотне енергије. Дакле, електрони из валентног појаса доводе се ка проводном појасу напуштањем валентног појаса.



Енергетски појас

Енергетски појас

Проток електрона док долази од валенције до проводне траке биће случајан. Рупе настале у кристалу такође могу слободно тећи било где. Дакле, понашање овог полупроводника показаће негативан ТЦР ( температурни коефицијент отпора ). ТЦР значи да ће се, када се температура повећа, смањити отпорност материјала и повећати проводљивост.

Дијаграм енергетског појаса

Дијаграм енергетског појаса

Шта је Ектринсиц Семицондуцтор?

Да би полупроводник постао проводљив, додају се неке нечистоће које се називају спољни полупроводници. На собној температури, ова врста полупроводника ће водити малу струју, међутим, није корисна у прављењу разних врста електронски уређаји . Због тога, да би полупроводник био проводљив, у материјал се може додати мало одговарајуће нечистоће поступком допинга.

Ектринсиц Семицондуцтор

Ектринсиц Семицондуцтор

Допинг

Процес додавања нечистоће полупроводнику познат је као допинг. Количина нечистоће која се додаје материјалу мора да се контролише у спољној припреми полупроводника. Генерално, један атом нечистоће може се додати на 108 атома полупроводника.


Додавањем нечистоће, бр. рупа или електрона може се повећати да би га учинили проводљивим. На пример, ако петовалентна нечистоћа укључује 5 валентних електрона који се додају чистом полупроводнику, тада бр. електрона ће постојати. На основу врсте доданих нечистоћа, спољни полупроводник се може класификовати у два типа попут полупроводника Н-типа и полупроводника П-типа.

Концентрација носача у унутрашњем полупроводнику

У овом типу полупроводника, када валентни електрони оштете ковалентну везу и преселе се у проводни појас, створиће се две врсте носача наелектрисања попут рупа и слободних електрона.
Не. електрона за сваку јединицу запремине унутар проводних опсега, иначе бр. рупа за сваку јединицу запремине у валентном појасу позната је као концентрација носача у унутрашњем полупроводнику. Слично томе, концентрација носача електрона може се дефинисати као бр. електрона за сваку јединицу запремине у проводном појасу, док је бр. рупа за сваку јединицу запремине у валентном појасу позната је као концентрација носача рупа.

У интринзичном типу, електрони који се генеришу унутар проводне траке могу бити еквивалентни бр. рупа које настају у валентном појасу. Стога је концентрација носача електрона еквивалентна концентрацији носача рупа. Дакле, може се дати као

ни = н = п

Где је 'н' концентрација носача електрона, 'П' је концентрација носача рупе, а 'ни' је концентрација унутрашњег носача

У валентном појасу концентрација рупе може се записати као

П = Нв е - (Е.Ф-ИСВ.)/ДОБ.Т.

У проводном појасу концентрација електрона може се записати као

Н = П = Нц е - (Е.Ц.-ИСФ)/ДОБ.Т.

У горњој једначини, „КБ“ је Болцманова константа

„Т“ је укупна температура полупроводника унутрашњег типа

„Нц“ је ефикасна густина стања у проводном појасу.

„Нв“ је ефикасна густина стања у валентном појасу.

Проводљивост унутрашњег полупроводника

Понашање овог полупроводника је попут савршеног изолатора на температури од нула степени. Пошто је на овој температури проводни опсег празан, валентни опсег је пун и за проводљивост нема носача наелектрисања. Међутим, на собној температури топлотна енергија може бити довољна да направи огромно не. парова електронских рупа. Кад год се на полупроводник примени електрично поље, тада ће проток електрона бити присутан због кретања електрона у једном смеру и рупа у обрнутом смеру

За метал ће густина струје бити Ј = нкЕµ

Густина струје у чистом полупроводнику због протока рупа и електрона може се дати као

Јн = нкЕµн

Јп = пкЕµстр

У горњим једначинама „н“ је концентрација електрона, а „к“ наелектрисање на рупи / електрону, „п“ је концентрација рупа, „Е“ је примењено електрично поље, „µ’н је мобилност електрона а „µ’п је покретљивост рупа.

Густина целе струје је

Ј = Јн + Јп

= нкЕµн+ пкЕµстр

И =кЕ (нµн+ пµстр)

Где је Ј = σЕ, тада ће једначина бити

σЕ ==кЕ (нµн+ пµстр)

σ = к (нµн+ пµстр)

Овде је „σ“ проводљивост полупроводника

Не. електрона једнаки су бр. рупа у чистом полупроводнику па је н = п = ни

„Ни“ је концентрација носача унутрашњег материјала, дакле

Ј =к (ниµн+ ниµстр)

Чиста проводљивост полупроводника биће

σ=к (ниµн+ ниµстр)

σ=кни (µн+ µстр)

Дакле, проводљивост чистог полупроводника углавном зависи од унутрашње покретљивости полупроводника и електрона и рупа.

ФАК

1). Шта је својствени и спољни полупроводник?

Чисти тип полупроводника је својствени тип, док је спољашњи полупроводник у који се нечистоће могу додати да би га учиниле проводљивим.

2). Који су примери унутрашњег типа?

Они су Силицијум и германијум

3). Које су врсте спољних полупроводника?

Они су полупроводници типа П и типа Н

4). Зашто се спољни полупроводници користе у производњи електронике?

Будући да је електрична проводљивост спољашњег типа висока у поређењу са унутрашњом. Дакле, ови су применљиви у дизајнирању транзистора, диода итд.

5). Која је проводљивост својства?

У полупроводнику нечистоће и структурни недостаци имају изузетно ниску концентрацију, познату као проводљивост својствених елемената.

Дакле, овде се ради о преглед унутрашњег полупроводника и екстремни дијаграм полупроводника и енергетског појаса са допингом. Ево питања за вас, која је унутрашња температура?