Il Diodo di giunzione PN è costituito da due parti adiacenti di due materiali semiconduttori come il tipo p e il tipo n. Questi materiali sono semiconduttori come Si (silicio) o Ge (germanio), comprese le impurità atomiche. Qui il tipo di semiconduttore può essere determinato dal tipo di impurità presente. La procedura di aggiunta di impurità ai materiali semiconduttori è nota come drogaggio. Quindi i semiconduttori comprese le impurità sono noti come semiconduttori drogati. Questo articolo discute una panoramica di un semiconduttore di tipo P e del suo funzionamento.
Cos'è il semiconduttore di tipo P?
Definizione: Una volta che il materiale trivalente viene dato a un semiconduttore puro (Si / Ge) è noto come semiconduttore di tipo p. Qui, i materiali trivalenti sono boro, indio, gallio, alluminio, ecc. Molto spesso, i semiconduttori sono realizzati con materiale Si poiché include 4 elettroni nel suo guscio di valenza. Per realizzare un semiconduttore di tipo P, è possibile aggiungere materiale extra a questo come l'alluminio o il boro. Questi materiali includono solo tre elettroni nel loro guscio di valenza.
Questi semiconduttori sono realizzati drogando il materiale semiconduttore. La piccola quantità di impurità viene aggiunta rispetto alla quantità di semiconduttore. Modificando la quantità di drogante aggiunta, il carattere preciso del semiconduttore verrà modificato. In questo tipo di semiconduttore, il numero di buchi è maggiore rispetto agli elettroni. Le impurità trivalenti come il boro / gallio sono spesso utilizzate nel Si come le impurità droganti. Quindi gli esempi di semiconduttori di tipo p sono gallio altrimenti boro.
Doping
Il processo di aggiunta di impurità al semiconduttore di tipo p per modificarne le proprietà è chiamato drogaggio del semiconduttore di tipo p. Generalmente, i materiali utilizzati nel drogaggio per elementi trivalenti e pentavalenti sono Si e Ge. Quindi questo semiconduttore può essere formato drogando un semiconduttore intrinseco usando un'impurità trivalente. Qui, 'P' indica positivo, dove i fori nel semiconduttore sono alti.
Doping dei semiconduttori di tipo P.
Formazione di semiconduttori di tipo P.
Il semiconduttore Si è un elemento tetravalente e la struttura comune del cristallo include 4 legami covalenti da 4 elettroni esterni. In Si, gli elementi del gruppo III e V sono i droganti più comuni. Gli elementi del gruppo III includono 3 elettroni esterni che funzionano come accettori quando usati per drogare Si.
Una volta che un atomo accettore cambia un atomo di Si tetravalente all'interno il cristallo , quindi può essere creato un buco elettronico. È un tipo di portatore di carica responsabile della generazione di corrente elettrica all'interno dei materiali semiconduttori.
I portatori di carica in questo semiconduttore sono caricati positivamente e si spostano da un atomo all'altro all'interno dei materiali semiconduttori. Gli elementi trivalenti che vengono aggiunti a un semiconduttore intrinseco creeranno buchi di elettroni positivi all'interno della struttura. Ad esempio, un cristallo a-Si drogato con elementi del gruppo III come il boro creerà un semiconduttore di tipo p ma un cristallo drogato con un elemento del gruppo V come il fosforo creerà un semiconduttore di tipo n. L'intero no. di fori può essere uguale al n. dei siti donatori (p ≈ NA). I portatori di carica maggioritari di questo semiconduttore sono buchi mentre i portatori di carica minoritari sono elettroni.
Diagramma di energia del semiconduttore di tipo P.
Di seguito è mostrato il diagramma delle bande di energia del semiconduttore di tipo p. Il no. di fori all'interno del legame covalente possono essere formati nel cristallo aggiungendo l'impurità trivalente. Una quantità inferiore di elettroni sarà accessibile anche all'interno della banda di conduzione.
Diagramma delle bande energetiche
Vengono generati una volta che l'energia termica a temperatura ambiente viene impartita al cristallo Ge per formare le coppie di coppie elettrone-lacuna. Tuttavia, i portatori di carica sono più alti degli elettroni all'interno della banda di conduzione a causa della maggior parte dei buchi rispetto agli elettroni. Quindi questo materiale è noto come semiconduttore di tipo p dove la 'p' indica il materiale + Ve.
Conduzione tramite semiconduttore di tipo P.
In questo semiconduttore, il num. di fori possono essere formati attraverso l'impurità trivalente. La differenza di potenziale è data al semiconduttore è mostrata di seguito.
La maggior parte dei portatori di carica sono disponibili all'interno della banda di valenza e sono diretti nella direzione del terminale -Ve. Quando il flusso di corrente attraverso il cristallo viene eseguito dai fori, questo tipo di conduttività viene chiamato conduttività di tipo p o conduttività positiva. In questo tipo di conduttività, gli elettroni esterni possono fluire da un covalente ad altri.
La conduttività del tipo p è quasi inferiore al semiconduttore di tipo n. Gli elettroni esistenti all'interno della banda di conduzione del semiconduttore di tipo n sono più variabili se confrontati con i buchi nella banda di valenza di un semiconduttore di tipo p. La mobilità del buco è minore quando sono più legati al nucleo. La formazione del buco dell'elettrone può essere eseguita anche a temperatura ambiente. Questi elettroni saranno disponibili in piccole quantità e porteranno meno corrente all'interno di questi semiconduttori.
Domande frequenti
1). Qual è l'esempio di un semiconduttore di tipo p?
Il gallio o il boro è un esempio di semiconduttore di tipo p
2). Quali sono i principali portatori di carica di tipo p?
I fori sono i portatori di carica maggioritari
3). Come si può formare il doping di tipo p?
Questo semiconduttore può essere formato attraverso il processo di drogaggio di Si puro utilizzando impurità trivalenti come gallio, boro, ecc.
4). Cos'è il semiconduttore intrinseco ed estrinseco?
Il semiconduttore che è in forma pura è noto come intrinseco e quando le impurità vengono aggiunte intenzionalmente al semiconduttore per renderlo conduttivo è noto come estrinseco.
5). Quali sono i tipi di semiconduttori estrinseci?
Sono di tipo p e di tipo n
Quindi, questo è tutto una panoramica di un semiconduttore di tipo p che include il suo drogaggio, formazione, diagramma energetico e conduzione. Questi semiconduttori vengono utilizzati per produrre vari componenti elettronici come diodi, laser come eterogiunzione e omogiunzione, celle solari, BJT, MOSFET e LED. La combinazione di semiconduttori di tipo p e di tipo n è nota come diodo e viene utilizzata come raddrizzatore. Ecco una domanda per te, nomina l'elenco dei semiconduttori di tipo p?
