Các vật liệu bán dẫn bao gồm bốn điện tử trong lớp vỏ hóa trị của chúng (lớp vỏ bên ngoài) như Ge (germani) và Si (silicon). Bằng cách sử dụng các electron này với chất bán dẫn nguyên tử, liên kết có thể được hình thành với các nguyên tử lân cận của nó. Tương tự như vậy, một số vật liệu bao gồm năm electron trong lớp vỏ hóa trị của chúng được gọi là vật liệu ngũ giác như asen hoặc phốt pho. Vì vậy các vật liệu này chủ yếu được dùng để chế tạo chất bán dẫn loại n. Các tạp chất bốn điện tử có thể hình thành liên kết bằng cách sử dụng các nguyên tử silic liền kề. Vì vậy, điều này để lại một electron tự do và vật liệu tạo thành bao gồm không. của các electron tự do. Khi các electron là hạt mang điện tích –Ve, thì vật liệu được gọi là chất bán dẫn loại n. Bài viết này thảo luận tổng quan về chất bán dẫn loại n.
Bán dẫn loại N là gì?
Định nghĩa: Vật liệu bán dẫn loại N được sử dụng trong thiết bị điện tử và nó có thể được tạo thành bằng cách thêm một tạp chất vào chất bán dẫn như Si và Ge được gọi là chất bán dẫn loại n. Ở đây các tạp chất của nhà tài trợ được sử dụng trong chất bán dẫn là asen, phốt pho, bitmut, antimon, vv .. Như tên cho thấy, một nhà tài trợ cho các điện tử tự do cho chất bán dẫn. Bằng cách này, nhiều hạt mang điện có thể được hình thành để dẫn điện trong vật liệu.
Loại n ví dụ bán dẫn là Sb, P, Bi và As. Những vật liệu này bao gồm năm electron ở lớp vỏ ngoài cùng của chúng. Bốn điện tử sẽ tạo liên kết cộng hóa trị bằng cách sử dụng các nguyên tử liền kề và điện tử thứ năm sẽ có thể tiếp cận được giống như một hạt tải điện hiện tại. Vì vậy nguyên tử tạp chất đó được gọi là nguyên tử cho.
Trong chất bán dẫn này, dòng điện sẽ ở đó do sự chuyển động của các lỗ trống và các electron. Do đó, hạt mang điện tích đa số trong chất bán dẫn này là electron và hạt mang điện tích tối thiểu là lỗ trống.
Doping bán dẫn loại N
Chất bán dẫn loại n được pha tạp với một nguyên tử cho vì các hạt tải điện đa số là các điện tử âm. Vì silicon là một nguyên tố hóa trị bốn nên cấu trúc của tinh thể bình thường bao gồm bốn liên kết cộng hóa trị từ 4 electron bên ngoài. Các chất pha tạp thường được sử dụng trong Si là các nguyên tố nhóm III & nhóm V.
Doping bán dẫn loại N
Ở đây các nguyên tố ngũ bội là các nguyên tố nhóm V. Chúng bao gồm 5 electron hóa trị và chúng cho phép chúng hoạt động như một chất cho. Số lượng các nguyên tố này như antimon, phốt pho hoặc asen hiến tặng các điện tử tự do để độ dẫn điện nội tại của chất bán dẫn sẽ tăng lên rất nhiều. Ví dụ, một khi tinh thể Si được pha tạp với nguyên tố nhóm III như bo, thì nó sẽ tạo ra chất bán dẫn loại p nhưng tinh thể Si được pha tạp chất nhóm V element như photpho thì nó sẽ tạo ra bán dẫn loại n.
Sự thống trị của các điện tử dẫn có thể được thực hiện hoàn toàn thông qua số không. của các điện tử cho. Như vậy, toàn bộ không có. của các điện tử dẫn có thể tương đương với số không. của các trang web tài trợ (n≈ND). Tính trung hòa điện tích của vật liệu bán dẫn có thể được duy trì khi các vị trí của nhà tài trợ được cung cấp năng lượng cân bằng sự dẫn điện của điện tử. Một khi không. sự dẫn điện của các electron tăng lên, sau đó số lượng lỗ trống sẽ giảm đi.
Sự mất cân bằng nồng độ hạt tải điện trong các dải tương ứng có thể được biểu thị thông qua số lượng lỗ trống và electron. Trong loại n, các electron là hạt mang điện tích đa số trong khi các lỗ trống là hạt mang điện tích thiểu số.
Sơ đồ năng lượng của bán dẫn loại N
Các dải năng lượng sơ đồ của chất bán dẫn này được hiển thị dưới đây. Các điện tử tự do đang tồn tại trong vùng dẫn do thêm vật liệu Pentavalent. Trong các liên kết cộng hóa trị của tinh thể, các electron này không phù hợp. Nhưng, một số lượng nhỏ các electron có thể có sẵn trong vùng dẫn để tạo thành các cặp electron-lỗ trống. Các điểm quan trọng trong chất bán dẫn là việc bổ sung vật liệu ngũ giác có thể gây ra số lượng điện tử tự do.
Sơ đồ năng lượng
Ở nhiệt độ phòng, năng lượng nhiệt truyền đến chất bán dẫn, và sau đó một cặp electron-lỗ trống có thể được tạo ra. Do đó, một số lượng nhỏ các electron tự do có thể có sẵn. Các điện tử này sẽ rời đi sau các lỗ trống trong vùng hóa trị. Ở đây ‘n’ là vật liệu phủ định khi số không. của các điện tử tự do được cung cấp qua vật liệu Pentavalent lớn hơn vật liệu không. của các lỗ.
Dẫn điện qua bán dẫn loại N
Sự dẫn điện của chất bán dẫn này có thể do các điện tử gây ra. Khi các electron rời khỏi một lỗ trống, thì không gian sẽ bị hút bởi các electron khác. Do đó lỗ trống được coi là + tích điện. Vì vậy, chất bán dẫn này bao gồm hai loại hạt tải điện như + lỗ trống tích điện và các electron mang điện tích âm. Các điện tử được gọi là hạt tải điện đa số trong khi các lỗ trống được gọi là hạt tải điện thiểu số vì các điện tử có số lượng nhiều hơn so với các lỗ trống.
Một khi liên kết cộng hóa trị bị phá vỡ và các điện tử di chuyển ra khỏi lỗ trống, thì một số điện tử khác tách khỏi liên kết của nó và bị hút về phía lỗ trống này. Do đó các lỗ trống & electron sẽ chuyển động theo các hướng ngược lại. Các điện tử sẽ bị hút về phía cực + ve của pin trong khi các lỗ trống bị hút vào cực -ve của pin.
Câu hỏi thường gặp
1). Chất bán dẫn loại n là gì?
Một vật liệu được thiết kế bằng cách thêm các tạp chất vào một chất bán dẫn như silicon, nếu không, germani được gọi là chất bán dẫn loại n.
2). Phần lớn các hạt mang điện tích trong chất bán dẫn này là bao nhiêu?
Hạt tải điện đa số là các electron và lỗ trống là hạt tải điện thiểu số
3). Chất bán dẫn bên ngoài là gì?
Chúng là loại p và loại n
4). Chất bán dẫn là gì và ví dụ của chúng?
Một vật liệu có đặc tính dẫn điện và cách điện được gọi là chất bán dẫn. Các ví dụ là selen, silicon và germani.
5). Chức năng của chất bán dẫn là gì?
Nó được sử dụng để sản xuất các linh kiện điện tử như bóng bán dẫn, điốt và IC
Vì vậy, đây là tất cả về tổng quan về chất bán dẫn loại n . Chúng được sử dụng để thiết kế các loại thiết bị điện tử khác nhau như Linh kiện bán dẫn, điốt & IC (mạch tích hợp) do độ tin cậy, nhỏ gọn, chi phí thấp và hiệu quả năng lượng. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, chất bán dẫn loại p là gì?
