Razlika između nečistoća donatora i akceptira

Ključna razlika između nečistoće darivatelja i akceptora je u tome što elementi iz skupine V periodičke tablice obično djeluju kao nečistoće darivatelja dok elementi iz grupe III obično djeluju kao akceptorske nečistoće.

Doping je postupak koji dodaje nečistoće u poluvodič. Doping je važan za povećanje vodljivosti poluvodiča. Postoje dva glavna oblika dopinga, a to su donorski doping i akceptorski doping. Donorski doping dodaje nečistoće donoru, dok doping akceptor dodaje nečistoće prema davatelju.

SADRŽAJ

1. Pregled i ključne razlike
2. Što su nečistoće donatora
3. Što su akceptorske nečistoće
4. Usporedna usporedba - nečistoće između donatora i akceptira u tabelarnom obliku
5. Sažetak

Što su nečistoće donatora?

Nečistoće donatora su elementi dodani donatoru kako bi se povećala električna vodljivost tog davatelja. Elementi u grupi V periodičke tablice su uobičajene nečistoće davatelja. Donor je atom ili skupina atoma koji mogu tvoriti regije n-tipa kada se dodaju u poluvodič. Čest primjer je silicij (Si).

Slika 1: Prisutnost donatora u silikonskoj rešetki

Elementi grupe V koji često služe kao nečistoća donora uključuju arsen (As), fosfor (P), bizmut (Bi) i antimon (Sb). Ti elementi imaju pet elektrona u svojoj najudaljenijoj elektronskoj ljusci (postoji pet valentnih elektrona). Kad se doda jedan od tih atoma darivatelju poput silicija, nečistoća zamjenjuje atom silicija, tvoreći četiri kovalentne veze. Ali, sada postoji slobodni elektron s obzirom da je bilo pet valentnih elektrona. Stoga ovaj elektron ostaje kao slobodan elektron, što povećava vodljivost poluvodiča. Nadalje, broj atoma nečistoća određuje broj slobodnih elektrona prisutnih u donoru.

Što su akceptorske nečistoće?

Prihvatne nečistoće elementi su koji se dodaju akceptoru za povećanje električne vodljivosti tog akcelera. Elementi u grupi III uobičajeni su kao akceptorske nečistoće. Elementi iz grupe III uključuju aluminij (Al), bor (B) i galij (Ga). Akceptor je dodatak koji tvori regije tipa p kada se doda u poluvodič. Ti atomi imaju tri valentna elektrona u svojim najudaljenijim elektronskim školjkama.

Slika 2: Prisutnost akceptora u silikonskoj rešetki

Kada se akceptoru doda jedan od nečistoćih atoma, kao što je aluminij, on zamjenjuje atome silicija u poluvodiču. Prije ovog dodavanja, atom silicija ima oko sebe četiri kovalentne veze. Kad aluminij zauzme položaj silicija, atom aluminija tvori samo tri kovalentne veze, što zauzvrat rezultira nedostatkom kovalentne veze. To stvara prazno mjesto ili rupu. Međutim, ove su rupe korisne u provođenju električne energije. Kada se broj dodanih atoma nečistoće povećava, povećava se i broj rupa prisutnih u poluvodiču. Ovaj dodatak, zauzvrat, povećava vodljivost. Nakon dovršetka postupka dopinga, poluvodič postaje vanjski poluvodič.

Koja je razlika između nečistoća donatora i akceptira?

Nečistoće između donatora i akceptira
Donatorske nečistoće su elementi dodani donatoru kako bi se povećala električna vodljivost tog davatelja.	Prihvatne nečistoće su elementi dodani akceptoru za povećanje električne vodljivosti tog akcelera.
Uobičajene nečistoće
Elementi grupe V	Elementi III grupe
Primjeri nečistoća
Arsen (As), fosfor (P), bizmut (Bi) i antimon (Sb).	Aluminij (Al), bor (B) i galij (Ga)
Postupak
Povećajte slobodne elektrone u poluvodiču.	Povećajte rupe u poluvodiču.
Valentni elektroni
Atomi imaju pet valentnih elektrona.	Atomi imaju tri valentna elektrona.
Kovalentno vezivanje
Formira četiri kovalentne veze unutar poluvodiča, ostavljajući peti elektron kao slobodan elektron.	Tvori tri kovalentne veze unutar poluvodiča, ostavljajući rupu u kojoj nedostaje kovalentna veza.

Sažetak - Nečistoće između donatora i akceptira

Poluvodiči su materijali koji provode između izolatora koji nisu vodiči i metali koji su vodiči. Donatori i akceptori su dodaci koji tvore provodne regije u poluvodičima. Doping donora i akceptora su procesi koji povećavaju električnu vodljivost poluvodiča. Ključna razlika između nečistoće darivatelja i akceptora je u tome što elementi u grupi III periodičke tablice djeluju kao nečistoće donora dok elementi iz skupine V djeluju kao akceptorske nečistoće.

Referenca:

1. "Razlika između nečistoća donatora i akceptira u poluvodiču." Physicsabout.com, 23. prosinca 2017., dostupno ovdje.
2. Donatorske i akceptorske nečistoće u poluvodiču. Dostupno ovdje.
3. "Prihvatnik (poluvodiči)." Wikipedia, Zaklada Wikimedia, 3. ožujka 2018., dostupno ovdje.
4. "Donor (poluvodiči)." Wikipedia, Zaklada Wikimedia, 17. veljače 2018., dostupno ovdje.

Ljubaznošću slike:

1. "Prihvatitelj u rešetki" napisao Karolkalna s engleske Wikipedije, (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia
2. "Donor u Si rešetki" napisao Karolkalna s engleske Wikipedije (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia