De PN-junctiediode bestaat uit twee aangrenzende delen van twee halfgeleidermaterialen zoals p-type en n-type. Deze materialen zijn halfgeleiders zoals Si (silicium) of Ge (germanium), inclusief atomaire onzuiverheden. Hier kan het type halfgeleider worden bepaald door de soort onzuiverheid daar. De procedure voor het toevoegen van onzuiverheden aan halfgeleidermaterialen staat bekend als doping. Dus halfgeleiders met onzuiverheden staan bekend als gedoteerde halfgeleiders. Dit artikel bespreekt een overzicht van een P-type halfgeleider en zijn werking.
Wat is een P-type halfgeleider?
Definitie: Zodra het driewaardige materiaal aan een zuivere halfgeleider (Si / Ge) is gegeven, staat deze bekend als een p-type halfgeleider. Hier zijn driewaardige materialen boor, indium, gallium, aluminium, enz. Meestal worden halfgeleiders gemaakt met Si-materiaal, aangezien het 4 elektronen in zijn valentieschil bevat. Om een P-type halfgeleider te maken kan hier extra materiaal aan worden toegevoegd zoals aluminium of boor. Deze materialen bevatten slechts drie elektronen in hun valentieschil.
Deze halfgeleiders worden gemaakt door het halfgeleidermateriaal te doteren. De kleine hoeveelheid onzuiverheid wordt toegevoegd in vergelijking met de hoeveelheid halfgeleider. Door de hoeveelheid doteerstof die wordt toegevoegd te wijzigen, wordt het precieze karakter van de halfgeleider veranderd. In dit type halfgeleider is het aantal gaten groter in vergelijking met elektronen. Driewaardige onzuiverheden zoals boor / gallium worden vaak gebruikt in Si, zoals dopingonzuiverheden. Dus de voorbeelden van p-type halfgeleiders zijn gallium, anders boor.
Doping
Het proces waarbij onzuiverheden aan de p-type halfgeleider worden toegevoegd om hun eigenschappen te veranderen, wordt p-type halfgeleiderdoping genoemd. Over het algemeen zijn de materialen die worden gebruikt bij het toedienen van driewaardige en vijfwaardige elementen Si & Ge. Dus deze halfgeleider kan worden gevormd door een intrinsieke halfgeleider te doteren met driewaardige onzuiverheden. Hier staat ’P’ voor positief, waarbij de gaten in de halfgeleider hoog zijn.
P-type halfgeleider-doping
Vorming van P-type halfgeleider
De Si-halfgeleider is een vierwaardig element en de gemeenschappelijke structuur van kristal omvat 4 covalente bindingen van 4 buitenste elektronen. In Si zijn groep III en V-elementen de meest voorkomende doteermiddelen. Groep III-elementen omvatten 3 buitenste elektronen die als acceptoren werken wanneer ze worden gebruikt om Si te dopen.
Zodra een acceptoratoom een vierwaardig Si-atoom binnenin verandert het kristal , dan kan er een elektron-gat ontstaan. Het is een soort ladingsdrager die verantwoordelijk is voor het opwekken van elektrische stroom in halfgeleidende materialen.
De ladingsdragers in deze halfgeleider zijn positief geladen en verplaatsen zich van het ene atoom naar het andere binnen halfgeleidende materialen. De driewaardige elementen die aan een intrinsieke halfgeleider worden toegevoegd, zullen positieve elektronengaten in de structuur creëren. Bijvoorbeeld, a-Si-kristal dat is gedoteerd met groep III-elementen zoals boor, zal een p-type halfgeleider creëren, maar een kristal gedoteerd met groep V-element zoals fosfor zal een n-type halfgeleider creëren. Het hele nee. van gaten kan gelijk zijn aan het aantal. van donorsites (p ≈ NA). De meeste ladingsdragers van deze halfgeleider zijn gaten, terwijl minderheidsladingsdragers elektronen zijn.
Energiediagram van P-type halfgeleider
Het energiebanddiagram van het p-Type Semiconductor wordt hieronder weergegeven. De nee. gaten in de covalente binding kunnen in het kristal worden gevormd door de driewaardige onzuiverheid toe te voegen. Een kleinere hoeveelheid elektronen zal ook toegankelijk zijn binnen de geleidingsband.
Energieband diagram
Ze worden gegenereerd zodra thermische energie bij kamertemperatuur wordt overgedragen aan het Ge-kristal om de paren elektron-gatparen te vormen. De ladingsdragers zijn echter hoger dan de elektronen binnen de geleidingsband vanwege de meeste gaten in vergelijking met elektronen. Dit materiaal staat dus bekend als een p-type halfgeleider, waarbij de ‘p’ het + Ve-materiaal aangeeft.
Geleiding via P-type halfgeleider
In deze halfgeleider is het num. gaten kunnen worden gevormd door de driewaardige onzuiverheid. Het potentiaalverschil wordt gegeven aan de halfgeleider en wordt hieronder weergegeven.
De meeste ladingdragers die beschikbaar zijn binnen de valentieband zijn gericht in de richting van de -Ve-terminal. Wanneer de stroom door het kristal wordt gedaan door de gaten, wordt dit soort geleidbaarheid p-type of positieve geleidbaarheid genoemd. Bij dit type geleidbaarheid kunnen de buitenste elektronen van de ene covalente naar de andere stromen.
Het geleidingsvermogen van het p-type is bijna minder dan dat van het n-type halfgeleider. De bestaande elektronen in de geleidingsband van de n-type halfgeleider zijn variabeler in vergelijking met gaten in de valentieband van een p-type halfgeleider. De mobiliteit van het gat is minder als ze meer gebonden zijn aan de kern. De vorming van elektronengaten kan zelfs bij kamertemperatuur worden gedaan. Deze elektronen zullen in kleine hoeveelheden beschikbaar zijn en minder stroom voeren binnen deze halfgeleiders.
Veelgestelde vragen
1). Wat is het voorbeeld van een p-type halfgeleider?
Gallium of boor is een voorbeeld van een p-type halfgeleider
2). Wat zijn de meeste ladingsdragers in p-type?
Gaten zijn de meeste ladingsdragers
3). Hoe doping van p-type kan worden gevormd?
Deze halfgeleider kan worden gevormd door een doteringsproces van puur Si met behulp van driewaardige onzuiverheden zoals gallium, boor, enz.
4). Wat is intrinsieke en extrinsieke halfgeleider?
De halfgeleider die in zuivere vorm is, staat bekend als intrinsiek en wanneer de onzuiverheden opzettelijk aan de halfgeleider worden toegevoegd om geleidend te maken, staat deze bekend als extrinsiek.
5). Wat zijn de soorten extrinsieke halfgeleiders?
Ze zijn p-type en n-type
Dit gaat dus allemaal over een overzicht van een p-type halfgeleider die zijn doping, vorming, energiediagram en geleiding omvat. Deze halfgeleiders worden gebruikt om verschillende elektronische componenten te vervaardigen, zoals diodes, lasers zoals heterojunctie en homojunctie, zonnecellen, BJT's, MOSFET's en LED's. De combinatie van p-type en n-type halfgeleiders staat bekend als een diode en wordt gebruikt als gelijkrichter. Hier is een vraag voor u, noem de lijst met p-type halfgeleiders?
