نیم‌رسانای غیرذاتی

(تغییرمسیر از نیمه رسانای غیر ذاتی)

نیم‌رسانای غیرذاتی (به انگلیسی: Extrinsic semiconductor) به نیم‌رساناهایی گفته می‌شود که ناخالصی‌هایی (آلاینده‌ها) در ساختار آن‌ها وارد شده و انرژی نوارهای انرژی آن را تغییر داده باشد.

نمایی از طرح‌وساختار نیم‌رسانای غیرذاتی؛ انواع N و P

اگر ظرفیت اتم ناخالصی با اتم‌های فاز مادر متفاوت باشد، الکترون یا حفره‌ی به وجود آمده در اثر جایگزین شدن این اتم در شبکه می‌تواند آزادانه در نیم‌رسانا حرکت کند و در نتیجه رسانایی آن را تغییر می‌دهد.

دو نوع از نیم‌رسانا

ویرایش

نیم‌رساناهای نوع N

ویرایش

نیم‌رساناهای نوع N با آلایش یک نیم‌رسانای ذاتی با یک عنصر دهنده الکترونی در طول تولید ایجاد می‌شوند. اصطلاح نوع n از بار منفی الکترون ناشی می‌شود. درنیم‌رساناهای نوع n، الکترون‌ها حامل‌های اکثریت هستند و حفره‌ها حامل اقلیت هستند. آلاینده یا ناخالصی مشترک برای سیلیسیم از نوع n فسفر یا آرسنیک است. در یک نیم‌رسانای از نوع n، تراز فرمی آن بیشتر از نیم‌رسانای ذاتی است و به نوار هدایت نزدیکتر از نوار ظرفیت است.

نیم‌رساناهای نوع P

ویرایش

نیم‌رساناهای نوع P با آلایش یک نیم‌رسانای ذاتی با یک عنصر پذیرنده الکترونی در طول تولید ایجاد می‌شوند. اصطلاح نوع p به بار مثبت یک حفره اشاره دارد. در مقایسه با نیم‌رساناهای نوع n، نیم‌رساناهای نوع p چگالش حفره بیشتری نسبت به چگالش الکترونی دارند. در نیم‌رساناهای نوع P، حفره‌ها حامل‌های اکثریت هستند و الکترون‌ها حامل اقلیت هستند. آلاینده متداول از نوع p برای سیلیسیم، بور یا گالیم است. برای نیم‌رساناهای نوع P تراز فرمی زیر تراز ذاتی است و به نوار ظرفیت نزدیک‌تر از نوار هدایت است.

منابع

ویرایش
  • Angus Rockett, The Materials Science of Semiconductors, Springer Science+Business Media, LLC, 2008. ISBN 978-0-387-25653-5

جستارهای وابسته

ویرایش