Klíčový rozdíl mezi nečistotami bohatými na elektrony a nečistotami s nedostatkem elektronů je v tom, že nečistoty bohaté na elektrony jsou dopovány prvky skupiny 1, jako jsou P a As, které se skládají z 5 valenčních elektronů, zatímco nečistoty s nedostatkem elektronů jsou dopovány prvky skupiny 13 jako B a Al, které ze 3 valenčních elektronů.
Pojmy elektrony bohaté a elektronově deficitní nečistoty spadají pod polovodičovou technologii. Polovodiče se obvykle chovají dvěma způsoby: vlastním vedením a vnějším vedením. Při vnitřním vedení, když je poskytována elektřina, se elektrony pohybují za kladným nábojem nebo dírou v místě chybějícího elektronu, protože čistý křemík a germanium jsou špatné vodiče se sítí silných kovalentních vazeb. Díky tomu krystal vede elektřinu. Při vnějším vedení se vodivost vnitřních vodičů zvyšuje přidáním vhodného množství vhodné nečistoty. Tento proces nazýváme „doping“. Dva typy dopingových metod jsou doping bohatý na elektrony a doping s nedostatkem elektronů.
Co jsou nečistoty bohaté na elektrony?
Nečistoty bohaté na elektrony jsou typy atomů s více elektrony, které jsou užitečné při zvyšování vodivosti polovodičového materiálu. Tyto jsou pojmenovány jako polovodiče typu n, protože během této dopingové techniky se zvyšuje počet elektronů.
V tomto typu polovodiče jsou atomy s pěti valenčními elektrony přidány do polovodiče, což vede k tomu, že čtyři z pěti elektronů jsou použity při tvorbě čtyř kovalentních vazeb se čtyřmi sousedními atomy křemíku. Pak pátý elektron existuje jako elektron navíc a delokalizuje se. Existuje mnoho delokalizovaných elektronů, které mohou zvýšit vodivost dopovaného křemíku, a tím zvýšit vodivost polovodiče.
Co jsou nečistoty s nedostatkem elektronů?
Nečistoty bohaté na elektrony jsou typy atomů, které mají méně elektronů, což je užitečné při zvyšování vodivosti polovodičového materiálu. Tyto jsou pojmenovány jako polovodiče typu p, protože během této dopingové techniky se zvyšuje počet děr.
V tomto typu polovodičů je k polovodičovému materiálu přidán atom se třemi valenčními elektrony, který nahrazuje atomy křemíku nebo germania atomem nečistoty. Atomy nečistot mají valenční elektrony, které mohou vytvářet vazby se třemi dalšími atomy, ale pak čtvrtý atom zůstává volný v krystalu křemíku nebo germania. Proto je nyní tento atom k dispozici pro vedení elektřiny.
Jaký je rozdíl mezi nečistotami bohatými na elektrony a nečistotami s nedostatkem elektronů?
Klíčový rozdíl mezi nečistotami bohatými na elektrony a nečistotami s nedostatkem elektronů je v tom, že nečistoty bohaté na elektrony jsou dopovány prvky skupiny 1, jako je P a As, které obsahují 5 valenčních elektronů, zatímco nečistoty s nedostatkem elektronů jsou dopovány prvky skupiny 13, jako je B a Al, které obsahují 3 valenční elektrony. Když vezmeme v úvahu úlohu atomů nečistot, v nečistotách bohatých na elektrony jsou 4 z 5 elektronů v atomu nečistoty použity při vytváření kovalentních vazeb se 4 sousedními atomy křemíku a 5th elektron zůstává extra a stává se delokalizovaným; avšak v elektronově deficitních nečistotách zůstává 4th elektron atomu mřížky navíc a izolovaný, což může vytvořit elektronovou díru nebo elektronové prázdné místo.
Následující tabulka shrnuje rozdíl mezi nečistotami bohatými na elektrony a nečistotami s nedostatkem elektronů.
Shrnutí – elektronově bohaté vs. elektronově deficitní nečistoty
Polovodiče jsou pevné látky mající vlastnosti mezi kovy a izolanty. Tyto pevné látky mají jen malý rozdíl v energii mezi naplněným valenčním pásem a prázdným pásmem vodivosti. Nečistoty bohaté na elektrony a nečistoty s nedostatkem elektronů jsou dva termíny, které používáme k popisu polovodičových materiálů. Klíčový rozdíl mezi nečistotami bohatými na elektrony a nečistotami s nedostatkem elektronů je v tom, že nečistoty bohaté na elektrony jsou dopovány prvky skupiny 1, jako je P a As, které obsahují 5 valenčních elektronů, zatímco nečistoty s nedostatkem elektronů jsou dopovány prvky skupiny 13, jako jsou B a Al, které obsahují 3 valenční elektrony.
