Ključna razlika između nečistoća bogatih elektronima i onih s nedostatkom elektrona je da su nečistoće bogate elektronima dopirane elementima skupine 1s kao što su P i As, koji se sastoje od 5 valentnih elektrona, dok su nečistoće s nedostatkom elektrona dopirane elementima skupine 13 kao što su B i Al, koji od 3 valentna elektrona.
Pojmovi nečistoće bogate elektronima i onečišćenja s nedostatkom elektrona spadaju u tehnologiju poluvodiča. Poluvodiči se obično ponašaju na dva načina: intrinzično i vanjsko provođenje. U unutarnjoj vodljivosti, kada se osigura električna energija, elektroni se kreću iza pozitivnog naboja ili rupe na mjestu elektrona koji nedostaje jer su čisti silicij i germanij loši vodiči koji imaju mrežu jakih kovalentnih veza. Zbog toga kristal provodi elektricitet. Kod ekstrinzične vodljivosti, vodljivost intrinzičnih vodiča povećava se dodatkom odgovarajuće količine prikladne nečistoće. Ovaj proces nazivamo "doping". Dvije vrste metoda dopiranja su dopiranje bogato elektronima i dopiranje s nedostatkom elektrona.
Što su nečistoće bogate elektronima?
Nečistoće bogate elektronima su tipovi atoma koji imaju više elektrona koji su korisni u povećanju vodljivosti poluvodičkog materijala. Oni se nazivaju n-tip poluvodiča jer se broj elektrona povećava tijekom ove tehnike dopiranja.
U ovom tipu poluvodiča, atomi s pet valentnih elektrona dodani su poluvodiču, što rezultira time da se četiri od pet elektrona koriste u formiranju četiri kovalentne veze s četiri susjedna atoma silicija. Tada peti elektron postoji kao dodatni elektron i postaje delokaliziran. Postoji mnogo delokaliziranih elektrona koji mogu povećati vodljivost dopiranog silicija, čime se povećava vodljivost poluvodiča.
Što su nečistoće s manjkom elektrona?
Nečistoće bogate elektronima su vrste atoma koje imaju manje elektrona, što je korisno za povećanje vodljivosti poluvodičkog materijala. Oni se nazivaju p-tip poluvodiča jer se broj rupa povećava tijekom ove tehnike dopiranja.
U ovom tipu poluvodiča poluvodičkom materijalu dodaje se atom s tri valentna elektrona, zamjenjujući atome silicija ili germanija atomom nečistoće. Atomi nečistoće imaju valentne elektrone koji mogu stvarati veze s tri druga atoma, ali tada četvrti atom ostaje slobodan u kristalu silicija ili germanija. Stoga je ovaj atom sada dostupan za provođenje elektriciteta.
Koja je razlika između nečistoća bogatih elektronima i onih s manjkom elektrona?
Ključna razlika između nečistoća bogatih elektronima i onih s nedostatkom elektrona je da su nečistoće bogate elektronima dopirane elementima skupine 1s kao što su P i As koji sadrže 5 valentnih elektrona, dok su nečistoće s nedostatkom elektrona dopirane elementima skupine 13 kao što je B i Al koji sadrže 3 valentna elektrona. Kada se uzme u obzir uloga atoma nečistoće, u nečistoćama bogatim elektronima, 4 od 5 elektrona u atomu nečistoće koriste se za stvaranje kovalentnih veza sa 4 susjedna atoma silicija, a 5th elektron ostaje ekstra i postaje delokaliziran; međutim, u nečistoćama s nedostatkom elektrona, 4th elektron atoma rešetke ostaje ekstra i izoliran, što može stvoriti elektronsku rupu ili prazno mjesto u elektronu.
Sljedeća tablica sažima razliku između nečistoća bogatih elektronima i onih s nedostatkom elektrona.
Sažetak – nečistoće bogate elektronima u odnosu na onečišćenja s manjkom elektrona
Poluvodiči su čvrste tvari koje imaju svojstva posredna između metala i izolatora. Ove čvrste tvari imaju samo malu razliku u energiji između ispunjenog valentnog pojasa i praznog vodljivog pojasa. Nečistoće bogate elektronima i nečistoće s nedostatkom elektrona dva su pojma koja koristimo za opisivanje poluvodičkih materijala. Ključna razlika između nečistoća bogatih elektronima i onih s nedostatkom elektrona je u tome što su nečistoće bogate elektronima dopirane elementima skupine 1s kao što su P i As koji sadrže 5 valentnih elektrona, dok su nečistoće s nedostatkom elektrona dopirane elementima skupine 13 kao što su B i Al koji sadrže 3 valentna elektrona.
