n ประเภทเซมิคอนดักเตอร์
เมื่อจำนวนเล็กน้อย สิ่งเจือปน Pentavalent ถูกเพิ่มเข้าไปในเซมิคอนดักเตอร์บริสุทธิ์ที่ให้อิเล็กตรอนอิสระจำนวนมากในนั้นเซมิคอนดักเตอร์ภายนอกที่เกิดขึ้นจึงเป็นที่รู้จัก เซมิคอนดักเตอร์ n-Type การนำในสารกึ่งตัวนำชนิด n คือเพราะอิเล็กตรอนอิสระแสดงโดยอะตอมเพนทาวาเลนท์ที่บริสุทธิ์ อิเล็กตรอนเหล่านี้เป็นอิเล็กตรอนอิสระส่วนเกินที่เกี่ยวข้องกับจำนวนอิเล็กตรอนอิสระที่จำเป็นในการเติมพันธะโควาเลนต์ในสารกึ่งตัวนำ
สารบัญ:
การเพิ่มสิ่งสกปรก Pentavalent เช่นสารหนูและพลวงให้อิเล็กตรอนอิสระจำนวนมากในคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ สิ่งสกปรกดังกล่าวซึ่งผลิตเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n เรียกว่า ผู้บริจาคสิ่งสกปรก. พวกเขาเรียกว่ามลทินของผู้บริจาคเพราะแต่ละอะตอมของพวกเขาบริจาคคริสตัลอิเล็กตรอนอิสระหนึ่งตัว
เมื่อมีสิ่งสกปรก Pentavalent ไม่กี่อย่างเช่น สารหนู เลขอะตอมคืออะไร 33ซึ่งจัดเป็น 2, 8, 15 และ 5. มันมีอิเล็กตรอนวาเลนซ์ห้าตัวซึ่งถูกเพิ่มเข้าไปในผลึกเจอร์เมเนียม แต่ละอะตอมของสิ่งเจือปนนั้นพอดีกับอะตอมสี่เจอร์เมเนียมดังที่แสดงในภาพด้านบน
ดังนั้นสารหนูแต่ละอะตอมให้หนึ่งฟรีอิเล็กตรอนในผลึกเจอร์เมเนียม เนื่องจากมีปริมาณสารหนูน้อยมากการเจือปนจึงมีอะตอมจำนวนมาก มันให้อิเล็กตรอนอิสระนับล้านสำหรับการนำ
แผนภาพพลังงานของเซมิคอนดักเตอร์ n-Type
แผนภาพพลังงานของเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n แสดงในรูปด้านล่าง
ประเด็นต่อไปนี้มีความสำคัญในเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n
- การเพิ่มสิ่งเจือปน Pentavalent ส่งผลให้อิเล็กตรอนอิสระจำนวนมาก
- เมื่อพลังงานความร้อนที่อุณหภูมิห้องเท่ากับคู่อิเล็กตรอนแบบรูจะถูกสร้างขึ้นและส่งผลให้มีอิเล็กตรอนอิสระจำนวนนาที อิเล็กตรอนเหล่านี้ทิ้งไว้ข้างหลังหลุมในวงเวเลนซ์
- ในที่นี้ n ย่อมาจากวัสดุเชิงลบเนื่องจากจำนวนอิเล็กตรอนอิสระที่ได้จากการปนเปื้อนของ Pentavalent มากกว่าจำนวนของหลุม
การนำผ่านเซมิคอนดักเตอร์ n-Type
ในสารกึ่งตัวนำชนิด n จำนวนมากอิเล็กตรอนอิสระนั้นมีอยู่ในวงการนำซึ่งได้รับการบริจาคโดยอะตอมที่ไม่บริสุทธิ์ รูปด้านล่างแสดงกระบวนการการนำของเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n
จับคู่อิเล็กตรอนในห้องอุณหภูมิ. รูเหล่านี้มีจำนวนน้อยในวงวาเลนซ์ยังประกอบด้วยกระแสจำนวนเล็กน้อย เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติปัจจุบันนี้ถูกทอดทิ้ง
ก็เห็น: p-type เซมิคอนดักเตอร์