Sesuatu tentang Semikonduktor Intrinsik dan Ekstrinsik

Sesuatu tentang Semikonduktor Intrinsik dan Ekstrinsik

Terdapat tiga jenis asas bahan semikonduktor: semikonduktor intrinsik, semikonduktor ekstrinsik, juga dikenali sebagai semikonduktor kekotoran.Kedua-dua jenis bahan semikonduktor boleh dibekalkan olehPAM-XIAMEN.

1. Apakah Semikonduktor Intrinsik?

Semikonduktor intrinsik merujuk kepada semikonduktor tulen yang benar-benar bebas daripada kekotoran dan kecacatan kekisi, dan secara amnya semikonduktor sedemikian yang kekonduksian elektriknya ditentukan terutamanya oleh pengujaan intrinsik bahan. Kepekatan elektron dan lubang dalamannya adalah sama. Silikon (Si), germanium (Ge), dan galium arsenide (GaAs) ialah bahan semikonduktor intrinsik yang tipikal. Kita boleh berkembangEpilayer SiC Intrinsikpada substrat silikon karbida.

2. Apakah Semikonduktor Ekstrinsik?

Doping unsur surih tertentu sebagai bendasing dalam semikonduktor intrinsik boleh mengubah kekonduksian semikonduktor dengan ketara. Kekotoran yang digabungkan kebanyakannya adalah unsur trivalen atau pentavalen. Semikonduktor intrinsik yang didopkan dengan bendasing dipanggil semikonduktor ekstrinsik. Dalam penyediaan semikonduktor ekstrinsik, semikonduktor intrinsik biasanya didop dalam perkadaran urutan satu juta.

Semikonduktor intrinsik mempunyai kekonduksian elektrik yang lemah dan kestabilan haba yang lemah, jadi ia tidak sesuai untuk menggunakannya secara langsung untuk mengeluarkan peranti semikonduktor. Kebanyakan peranti semikonduktor diperbuat daripada semikonduktor yang mengandungi sejumlah kekotoran tertentu. Mengikut sifat berbeza kekotoran doping, semikonduktor kekotoran dibahagikan kepada semikonduktor jenis N dan semikonduktor jenis P.

2.1 Semikonduktor Jenis-N

Silikon semikonduktor intrinsik (atau germanium) didopkan dengan sejumlah kecil unsur 5-valent, seperti fosforus, dan atom fosforus menggantikan sejumlah kecil atom silikon dalam kristal silikon, menduduki kedudukan tertentu pada kekisi. Dapat dilihat dari rajah bahawa lapisan terluar atom fosforus mempunyai 5 elektron valens. Antaranya, 4 elektron valens membentuk struktur ikatan kovalen masing-masing dengan 4 atom silikon bersebelahan, dan elektron valens tambahan berada di luar ikatan kovalen dan hanya terikat lemah oleh fosforus. Oleh itu, pada suhu bilik, tenaga yang diperlukan untuk membebaskan diri boleh diperolehi dan menjadi elektron bebas, yang bebas di antara kekisi. Atom fosforus yang kehilangan elektron menjadi ion positif yang tidak bergerak. Atom fosforus dipanggil atom penderma kerana ia boleh melepaskan satu elektron, juga dikenali sebagai kekotoran penderma.

Silikon jenis N

Dalam semikonduktor intrinsik, satu elektron bebas boleh dihasilkan untuk setiap atom fosforus yang didopkan, manakala bilangan lubang yang dihasilkan oleh pengujaan intrinsik kekal tidak berubah. Dengan cara ini, dalam semikonduktor yang didopkan dengan fosforus, bilangan elektron bebas jauh melebihi bilangan lubang, menjadi pembawa majoriti (dirujuk sebagai majoriti), dan lubang adalah pembawa minoriti (dirujuk sebagai minoriti). Jelas sekali, elektron terlibat terutamanya dalam pengaliran, jadi semikonduktor jenis ini dipanggil semikonduktor jenis elektron, atau pendeknya semikonduktor jenis N. Ambil kamiSubstrat SiC Jenis 4H Nsebagai contoh.

2.2 Semikonduktor Jenis-P

Dalam silikon semikonduktor intrinsik (atau germanium), jika sejumlah kecil unsur trivalen, seperti boron, didopkan, maka atom boron menggantikan sejumlah kecil atom silikon dalam kristal dan menduduki kedudukan tertentu pada kekisi. Dapat dilihat daripada rajah bahawa 3 elektron valens atom boron masing-masing membentuk ikatan kovalen lengkap dengan 3 elektron valens dalam 3 atom silikon bersebelahan, manakala ikatan kovalen atom silikon bersebelahan yang lain kekurangan 1 elektron dan 1 lubang. . Selepas lubang ini diisi dengan elektron valens daripada atom silikon berdekatan, atom boron trivalen memperoleh satu elektron dan menjadi ion negatif. Pada masa yang sama, lubang muncul pada ikatan kovalen bersebelahan. Oleh kerana atom boron memainkan peranan menerima elektron, ia dipanggil atom penerima, juga dikenali sebagai kekotoran penerima.

Silikon jenis P

Satu lubang boleh disediakan untuk setiap atom boron yang didopkan dalam semikonduktor intrinsik. Apabila sebilangan atom boron didopkan, bilangan lubang dalam semikonduktor boleh menjadi lebih besar daripada bilangan elektron teruja secara intrinsik, menjadi pembawa majoriti, dan elektron menjadi pembawa minoriti. Jelas sekali, ia adalah terutamanya lubang yang mengambil bahagian dalam pengaliran, jadi semikonduktor ini dipanggil semikonduktor jenis lubang, atau pendeknya semikonduktor jenis P. Lebih banyak semikonduktor jenis-p PAM-XIAMEN, sila rujuk kepadaPertumbuhan Epitaxial GaN pada Nilam untuk LED.

powerwaywafer

Untuk maklumat lebih lanjut, sila hubungi kami melalui e-mel di victorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.

Kongsi catatan ini