Ključna razlika med nečistočami, bogatimi z elektroni, in nečistočami s pomanjkanjem elektronov je, da so nečistoče, bogate z elektroni, dopirane z elementi skupine 1s, kot sta P in As, ki jih sestavlja 5 valenčnih elektronov, medtem ko so nečistoče s pomanjkanjem elektronov dopirane z elementi skupine 13 kot sta B in Al, kateri od 3 valenčnih elektronov.
Izraza nečistote, bogate z elektroni, in nečistote s pomanjkanjem elektronov spadajo v polprevodniško tehnologijo. Polprevodniki se običajno obnašajo na dva načina: notranja prevodnost in zunanja prevodnost. Pri intrinzični prevodnosti, ko je zagotovljena električna energija, se elektroni premikajo za pozitivnim nabojem ali luknjo na mestu manjkajočega elektrona, ker sta čisti silicij in germanij slaba prevodnika z mrežo močnih kovalentnih vezi. Zaradi tega kristal prevaja elektriko. Pri ekstrinzični prevodnosti se prevodnost intrinzičnih prevodnikov poveča z dodatkom ustrezne količine primerne nečistoče. Ta proces imenujemo "doping". Dve vrsti metod dopinga sta z elektroni bogato in s pomanjkanjem elektronov.
Kaj so nečistoče, bogate z elektroni?
Nečistoče, bogate z elektroni, so vrste atomov z več elektroni, ki so uporabni pri povečanju prevodnosti polprevodniškega materiala. Ti se imenujejo polprevodniki tipa n, ker se med to tehniko dopinga poveča število elektronov.
Pri tem tipu polprevodnikov so polprevodniku dodani atomi s petimi valenčnimi elektroni, zaradi česar se štirje od petih elektronov uporabijo za tvorbo štirih kovalentnih vezi s štirimi sosednjimi atomi silicija. Nato peti elektron obstaja kot dodatni elektron in postane delokaliziran. Obstaja veliko delokaliziranih elektronov, ki lahko povečajo prevodnost dopiranega silicija in s tem povečajo prevodnost polprevodnika.
Kaj so nečistoče s pomanjkanjem elektronov?
Z elektroni bogate nečistoče so vrste atomov, ki imajo manj elektronov, kar je uporabno pri povečanju prevodnosti polprevodniškega materiala. Ti se imenujejo polprevodniki p-tipa, ker se med to tehniko dopinga poveča število lukenj.
V tej vrsti polprevodnika je polprevodniškemu materialu dodan atom s tremi valenčnimi elektroni, ki nadomešča atome silicija ali germanija z atomom nečistoče. Atomi nečistoč imajo valenčne elektrone, ki lahko tvorijo vezi s tremi drugimi atomi, vendar potem četrti atom ostane prost v kristalu silicija ali germanija. Zato je ta atom zdaj na voljo za prevajanje elektrike.
Kakšna je razlika med nečistočami, bogatimi z elektroni, in nečistočami s pomanjkanjem elektronov?
Ključna razlika med nečistočami, bogatimi z elektroni, in nečistočami s pomanjkanjem elektronov je, da so nečistoče, bogate z elektroni, dopirane z elementi skupine 1s, kot sta P in As, ki vsebujejo 5 valenčnih elektronov, medtem ko so nečistoče s pomanjkanjem elektronov dopirane z elementi skupine 13, kot je B in Al, ki vsebujejo 3 valenčne elektrone. Če upoštevamo vlogo atomov nečistoč, se v nečistočah, bogatih z elektroni, 4 od 5 elektronov v atomu nečistoče uporabijo za tvorjenje kovalentnih vezi s 4 sosednjimi atomi silicija, 5th elektron pa ostane ekstra in se delokalizira; vendar pa v nečistočah s pomanjkanjem elektronov 4th elektron atoma rešetke ostane ekstra in izoliran, kar lahko ustvari elektronsko luknjo ali prosto mesto v elektronu.
Naslednja tabela povzema razlike med nečistočami, bogatimi z elektroni, in nečistočami s pomanjkanjem elektronov.
Povzetek – nečistoče, bogate z elektroni v primerjavi z nečistočami s pomanjkanjem elektronov
Polprevodniki so trdne snovi, ki imajo vmesne lastnosti med kovinami in izolatorji. Te trdne snovi imajo le majhno razliko v energiji med napolnjenim valenčnim in praznim prevodnim pasom. Nečistote, bogate z elektroni, in nečistote s pomanjkanjem elektronov sta izraza, ki ju uporabljamo za opis polprevodniških materialov. Ključna razlika med nečistočami, bogatimi z elektroni, in nečistočami s pomanjkanjem elektronov je, da so nečistoče, bogate z elektroni, dopirane z elementi skupine 1s, kot sta P in As, ki vsebuje 5 valenčnih elektronov, medtem ko so nečistoče s pomanjkanjem elektronov dopirane z elementi skupine 13, kot sta B in Al, ki vsebuje 3 valenčni elektroni.
