ما هو نوع أشباه الموصلات من النوع P: المنشطات ومخطط الطاقة الخاص بها

جرب أداة القضاء على المشاكل





ال الصمام الثنائي PN- تقاطع يتكون من جزأين متجاورين من مادتين من أشباه الموصلات مثل النوع p و النوع n. هذه المواد أشباه الموصلات مثل Si (السيليكون) أو Ge (الجرمانيوم) ، بما في ذلك الشوائب الذرية. هنا يمكن تحديد نوع أشباه الموصلات بنوع الشوائب الموجودة هناك. يُعرف إجراء إضافة الشوائب إلى مواد أشباه الموصلات باسم المنشطات. لذلك تُعرف أشباه الموصلات بما في ذلك الشوائب باسم أشباه الموصلات المخدرة. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على أشباه الموصلات من النوع P وعملها.

ما هو نوع P- أشباه الموصلات؟

تعريف: بمجرد إعطاء المادة ثلاثية التكافؤ إلى شبه موصل نقي (Si / Ge) يُعرف باسم أشباه الموصلات من النوع p. هنا ، المواد ثلاثية التكافؤ هي البورون ، الإنديوم ، الغاليوم ، الألمنيوم ، إلخ. في أغلب الأحيان ، تُصنع أشباه الموصلات من مادة Si لأنها تحتوي على 4 إلكترونات في غلاف التكافؤ. لصنع أشباه موصلات من النوع P ، يمكن إضافة مادة إضافية إلى هذا مثل الألومنيوم أو البورون. تشتمل هذه المواد على ثلاثة إلكترونات فقط في غلاف التكافؤ.




هذه أشباه الموصلات مصنوعة من خلال تعاطي مادة أشباه الموصلات. تتم إضافة كمية صغيرة من الشوائب مقارنة بكمية أشباه الموصلات. عن طريق تغيير كمية الإشابة التي تمت إضافتها ، سيتم تغيير الطابع الدقيق لأشباه الموصلات. في هذا النوع من أشباه الموصلات ، يكون عدد الثقوب أكبر مقارنة بالإلكترونات. كثيرا ما تستخدم الشوائب الثلاثية مثل البورون / الغاليوم في Si مثل شوائب المنشطات. لذا فإن أمثلة أشباه الموصلات من النوع p هي الغاليوم بخلاف البورون.

منشطات

تسمى عملية إضافة الشوائب إلى أشباه الموصلات من النوع p لتغيير خصائصها باسم منشطات أشباه الموصلات من النوع p. بشكل عام ، فإن المواد المستخدمة في تعاطي المنشطات للعناصر ثلاثية التكافؤ وخماسية التكافؤ هي Si & Ge. لذلك يمكن تشكيل شبه الموصل هذا عن طريق تعاطي المنشطات بأشباه الموصلات الداخلية باستخدام شوائب ثلاثية التكافؤ. هنا ، تشير 'P' إلى موجب ، حيث تكون الثقوب في أشباه الموصلات عالية.



المنشطات من نوع P- أشباه الموصلات

المنشطات من نوع P- أشباه الموصلات

تشكيل أشباه الموصلات من النوع P.

إن أشباه الموصلات Si هي عنصر رباعي التكافؤ ، ويشتمل الهيكل المشترك للبلورة على 4 روابط تساهمية من 4 إلكترونات خارجية. في Si ، تعد عناصر المجموعة الثالثة والخامسة أكثر المنشطات شيوعًا. تتضمن عناصر المجموعة الثالثة 3 إلكترونات خارجية تعمل مثل المستقبلات عند استخدامها لتخدير Si.

بمجرد أن تغير ذرة متقبل ذرة Si رباعية التكافؤ بداخلها البلورة ، ثم يمكن إنشاء ثقب إلكتروني. إنه نوع واحد من حاملات الشحن المسؤول عن توليد التيار الكهربائي داخل المواد شبه الموصلة.


حاملات الشحنة في هذا أشباه الموصلات مشحونة بشكل إيجابي وتتحرك من ذرة إلى أخرى داخل المواد شبه الموصلة. العناصر ثلاثية التكافؤ التي تضاف إلى أشباه الموصلات الجوهرية ستخلق ثقوب إلكترونية موجبة داخل الهيكل. على سبيل المثال ، فإن بلورة a-Si المخدرة بعناصر المجموعة الثالثة مثل البورون ستنشئ أشباه موصلات من النوع p لكن البلورة المخدرة بعنصر المجموعة V مثل الفوسفور ستنشئ أشباه موصلات من النوع n. كله لا. من الثقوب يمكن أن تكون مساوية للرقم. من المواقع المانحة (p ≈ NA). معظم ناقلات الشحنة لأشباه الموصلات عبارة عن ثقوب بينما حاملات الشحنة الأقلية هي إلكترونات.

مخطط الطاقة لأشباه الموصلات من النوع P

يتم عرض مخطط طاقة أشباه الموصلات من النوع p أدناه. لا. من الثقوب داخل الرابطة التساهمية يمكن أن تتشكل في البلورة بإضافة شوائب ثلاثية التكافؤ. كمية أقل من الإلكترونات سيكون أيضًا متاحًا داخل نطاق التوصيل.

مخطط نطاق الطاقة

مخطط نطاق الطاقة

يتم توليدها بمجرد نقل الطاقة الحرارية في درجة حرارة الغرفة نحو بلورة Ge لتشكيل أزواج من أزواج الثقوب الإلكترونية. ومع ذلك ، فإن حاملات الشحنة أعلى من الإلكترونات داخل نطاق التوصيل بسبب غالبية الثقوب مقارنة بالإلكترونات. لذلك تُعرف هذه المادة باسم أشباه الموصلات من النوع p حيث يشير الحرف 'p' إلى مادة + Ve.

التوصيل من خلال أشباه الموصلات من النوع P.

في هذا أشباه الموصلات ، الأسطوانات. يمكن تشكيل الثقوب من خلال النجاسة ثلاثية التكافؤ. يتم إعطاء فرق الجهد لأشباه الموصلات أدناه.

تتوافر ناقلات الشحنة الأغلبية داخل نطاق التكافؤ وهي موجهة في اتجاه الطرف -Ve. عندما يتم تدفق التيار عبر البلورة عن طريق الثقوب ، فإن هذا النوع من الموصلية يسمى نوع p أو الموصلية الإيجابية. في هذا النوع من الموصلية ، يمكن للإلكترونات الخارجية أن تتدفق من مساهمية إلى أخرى.

تكون موصلية النوع p أقل تقريبًا بالنسبة لأشباه الموصلات من النوع n. تكون الإلكترونات الموجودة داخل نطاق التوصيل لأشباه الموصلات من النوع n أكثر تنوعًا عند مقارنتها بالثقوب في نطاق التكافؤ لأشباه الموصلات من النوع p. تقل حركة الثقب عندما يكونون أكثر ارتباطًا بالنواة. يمكن تكوين ثقب الإلكترون حتى في درجة حرارة الغرفة. ستكون هذه الإلكترونات متاحة بكميات صغيرة وتحمل كمية أقل من التيار داخل هذه أشباه الموصلات.

أسئلة وأجوبة

1). ما هو مثال أشباه الموصلات من النوع p؟

يعتبر الغاليوم أو البورون مثالاً على أشباه الموصلات من النوع p

2). ما هي أغلبية ناقلات الشحن في النوع p؟

الثقوب هي ناقلات الشحنة الأغلبية

3). كيف يمكن تشكيل المنشطات من النوع p؟

يمكن تشكيل أشباه الموصلات من خلال عملية تعاطي المنشطات من Si النقي باستخدام شوائب ثلاثية التكافؤ مثل الغاليوم والبورون وما إلى ذلك.

4). ما هي أشباه الموصلات الجوهرية والخارجية؟

يُعرف شبه الموصل الذي يكون في شكل نقي بأنه جوهري وعندما تضاف الشوائب إلى أشباه الموصلات عن قصد لجعل الموصل يُعرف باسم خارجي.

5). ما هي أنواع أشباه الموصلات الخارجية؟

هم من النوع p و n

وبالتالي ، هذا كل شيء عن نظرة عامة على أشباه الموصلات من النوع p والذي يتضمن المنشطات والتكوين ومخطط الطاقة والتوصيل. تُستخدم أشباه الموصلات هذه لتصنيع مكونات إلكترونية مختلفة مثل الثنائيات والليزر مثل غير المتجانسة والوصلات المتجانسة والخلايا الشمسية و BJTs و MOSFETs و LEDs. يُعرف الجمع بين أشباه الموصلات من النوع p و n باسم الصمام الثنائي ويتم استخدامه كمقوم. هنا سؤال لك ، ما اسم قائمة أشباه الموصلات من النوع p؟