n סוג סמיקונדקטור
כאשר כמות קטנה של טומאה Pentavalent מתווסף מוליך למחצה טהור מתן מספר רב של אלקטרונים חופשיים בו, מוליכים למחצה חיצוני ובכך נוצר ידוע בשם n-type סמיקונדקטור. ההילוכים במוליכים למחצה מסוג n הםבגלל האלקטרונים החופשיים שמציינים אטומי הטומאה הפנטאוולנטיים. אלקטרונים אלה הם אלקטרונים חופשיים עודף לגבי מספר אלקטרונים חינם נדרש למלא את הקשרים קוולנטיים במוליכים למחצה.
תוכן:
תוספת של זיהומים Pentavalent כגוןארסן ואנטימון מספק מספר רב של אלקטרונים חופשיים בגביש המוליך למחצה. זיהומים כאלה המייצרים n- סוג מוליכים למחצה ידועים זיהומים התורם. הם נקראים טומאה התורם כי כל אטום מהם תורם אחד גביש אלקטרון חינם.
כאשר זיהומים Pentavalent כמה כגון ארסן שאת מספר האטום שלה 33, אשר מסווג כ 2, 8, 15 ו 5. יש לו חמישה אלקטרונים ערכיות, אשר הוסיף גביש גרמניום. כל אטום של טומאה מתאים ארבעה אטומים גרמניום כפי שמוצג באיור לעיל.
לפיכך, כל אטום ארסן מספק אחד חינםאלקטרון בגרניום. מאז כמות קטנה מאוד של ארסן, טומאה יש מספר רב של אטומים; הוא מספק מיליוני אלקטרונים חופשיים להולכה.
דיאגרמת אנרגיה של מוליך למחצה מסוג n
תרשים האנרגיה של מוליך למחצה מסוג n מוצג באיור שלהלן.
הנקודות הבאות חשובות במוליכים למחצה מסוג n.
- תוספת של טומאה Pentavalent התוצאות במספר רב של אלקטרונים חופשיים.
- כאשר אנרגיה תרמית בטמפרטורת החדר היאהנחבר מוליכים למחצה, זוג אלקטרונים חור נוצר וכתוצאה מכך, כמות דקה של אלקטרונים חופשיים זמינים. אלקטרונים אלה משאירים מאחוריהם חורים בלהקת הערכיות.
- הנה n מייצג חומר שלילי כמו מספר אלקטרונים חופשיים המסופקים על ידי טומאה Pentavalent גדול יותר מאשר מספר חורים.
מוליך באמצעות n- סוג מוליכים למחצה
ב n- סוג מוליכים למחצה, מספר גדול שלחינם אלקטרונים זמינים הלהקה הולכה אשר נתרמו על ידי אטומים הטומאה. האיור להלן מציג את תהליך ההולכה של מוליך למחצה מסוג n.
זוגות חורי האלקטרון נוצרים בחדרטמפרטורה. חורים אלה הזמינים בכמות קטנה בהרכב הערכיות מורכבים גם מכמות קטנה של זרם. לצרכים מעשיים, זרם זה מוזנח.
ראה גם: p-type מוליך למחצה
