Vad är N-typ halvledare: Doping och dess energidiagram

De halvledarmaterial inkludera fyra elektroner i sitt valensskal (yttre skal) som Ge (germanium) och Si (kisel). Genom att använda dessa elektroner med halvledare atom kan bindningar bildas med dess intilliggande atomer. På liknande sätt inkluderar vissa material fem elektroner i deras valansskal kallas pentavalenta material som arsenik eller fosfor. Så dessa material används främst för att tillverka halvledaren av n-typ. De fyra elektronföroreningarna kan bilda bindningen med hjälp av de intilliggande kiselatomerna. Så detta lämnar en fri elektron och det resulterande materialet innehåller nr. av fria elektroner. När elektroner är –Ve-laddningsbärare är materialet känt som en halvledare av n-typ. Den här artikeln diskuterar en översikt av halvledare av n-typ.

Vad är N-typ halvledare?

Definition: Ett halvledarmaterial av N-typ används i elektronik och det kan bildas genom att lägga till en orenhet till en halvledare som Si och Ge är känd som en halvledare av n-typ. Här är givarföroreningarna som används i halvledaren arsenik, fosfor, vismut, antimon osv. Som namnet antyder ger en givare gratis elektroner till en halvledare. Genom att göra detta kan fler laddningsbärare bildas för ledning inuti materialet.

N-typen exempel på halvledare är Sb, P, Bi och As. Dessa material inkluderar fem elektroner i sitt yttre skal. De fyra elektronerna kommer att göra kovalenta bindningar med de angränsande atomerna och den femte elektronen kommer att vara tillgänglig som en strömbärare. Så den orenhetsatomen kallas en donatoratom.

I denna halvledare kommer strömmen att vara där på grund av rörelse av hål och elektroner. Således är de flesta laddningsbärare i denna halvledare elektroner och minoritetsladdningsbärare är hål.

N-typ Semiconductor Doping

Halvledaren av n-typ dopas med en donatoratom eftersom de flesta laddningsbärarna är negativa elektroner. Eftersom kisel är ett fyrvärt element, innefattar strukturen hos normal kristall fyra kovalenta bindningar från fyra externa elektroner. De mest använda dopmedlen i Si är grupp-III och grupp-V-element.

N-typ halvledardoping

Här är pentavalenta element grupp-V-element. De inkluderar 5 valenselektroner och de tillåter dem att arbeta som givare. Antalet av dessa element som antimon, fosfor eller arsenik donerar fria elektroner så att den inneboende halvledarkonduktiviteten kommer att ökas kraftigt. Till exempel, när en Si-kristall dopats med ett grupp III-element som bor, kommer det att skapa en halvledare av p-typ men en Si-kristall dopas med grupp V-elementnt som fosfor kommer det att skapa en halvledare av n-typ.

Ledningen av ledningselektroner kan göras helt genom nr. av givarelektroner. Således, hela nej. ledningselektroner kan motsvara nej. av givarplatser (n≈ND). Halvledarmaterialets laddningsneutralitet kan bibehållas när energiserade donatorställen balanserar elektronens ledning. När nej. av elektronernas ledning ökas, då minskar antalet hål.

Obalansen i bärarkoncentrationen i respektive band kan uttryckas genom antalet hål och elektroner. I n-typ är elektroner majoritetsladdningsbärare medan hålen är minoritetsladdningsbärare.

Energidiagram över N-typ halvledare

De energiband diagrammet för denna halvledare visas nedan. De fria elektronerna finns i ledningsbandet på grund av tillsats av Pentavalent-materialet. I kristallens kovalenta bindningar passade inte dessa elektroner. Men ett litet antal elektroner kan finnas tillgängliga inom ledningsbandet för att bilda elektronhålspar. Nyckelpunkterna i halvledaren är att lägga till pentavalent material kan orsaka antalet fria elektroner.

Energidiagram

Vid rumstemperatur passerar den termiska energin till halvledaren och sedan kan ett elektronhålspar genereras. Följaktligen kan ett litet antal fria elektroner vara tillgängliga. Dessa elektroner lämnar efter hål i valensbandet. Här är 'n' det negativa materialet när nej. av fria elektroner som tillhandahålls genom Pentavalent-materialet är större än nr. hål.

Ledning genom N-typ halvledare

Ledningen av denna halvledare kan orsakas av elektronerna. När elektronerna lämnar ett hål kommer locket att lockas av andra elektroner. Därför betraktas hålet som + laddat. Så den här halvledaren innehåller två typer av bärare som + velyaddade hål och negativt laddade elektroner. Elektronerna kallas majoritetsbärare medan hålen kallas minoritetsbärare eftersom elektroner är högre i antal jämfört med hål.

När en kovalent bindning krossar och elektronerna rör sig bort från ett hål, bryter någon annan elektron bort från bindningen och lockas mot detta hål. Därför kommer hålen och elektronerna att gå i omvänd riktning. Elektronerna kommer att attraheras mot + ve-terminalen på batteriet medan hålen dras till batteriets -ve-terminal.

Vanliga frågor

1). Vad är en halvledare av n-typ?

Ett material som är designat genom att tillsätta föroreningar till en halvledare som kisel, annars är germanium känt som en halvledare av n-typ.

2). Vilka är laddningsbärarna för majoritet och minoritet i denna halvledare?

De flesta laddningsbärare är elektroner och hål är minoritetsladdningsbärare

3). Vad är yttre halvledare?

De är p-typ och n-typ

4). Vad är halvledare och deras exempel?

Ett material som har en egenskap hos ledare och isolator kallas en halvledare. Exemplen är selen, kisel och germanium.

5). Vad är funktionen för halvledare?

Den används för att tillverka elektroniska komponenter som transistorer, dioder och IC

Således handlar det här om en översikt av n-typ halvledare . Dessa används för att utforma olika typer av elektroniska enheter som transistorer, dioder & IC: er (integrerade kretsar) på grund av deras tillförlitlighet, kompakthet, låga kostnad och effektivitet. Här är en fråga till dig, vad är en halvledare av p-typ?