Något om Intrinsic och Extrinsic Semiconductors

Något om Intrinsic och Extrinsic Semiconductors

Det finns tre grundläggande typer av halvledarmaterial: inre halvledare, yttre halvledare, även kända som föroreningshalvledare.Båda typerna av halvledarmaterial kan levereras avPAM-XIAMEN.

1. Vad är Intrinsic Semiconductor?

Inre halvledare avser en ren halvledare som är helt fri från föroreningar och gallerdefekter, och i allmänhet en sådan halvledare vars elektriska ledningsförmåga huvudsakligen bestäms av materialets inneboende excitation. Dess inre elektron- och hålkoncentrationer är lika. Kisel (Si), germanium (Ge) och galliumarsenid (GaAs) är de typiska inneboende halvledarmaterialen. Vi kan växaIntrinsic SiC Epilayerpå kiselkarbidsubstrat.

2. Vad är Extrinsic Semiconductor?

Doping av vissa spårämnen som föroreningar i inneboende halvledare kan avsevärt förändra konduktiviteten hos halvledare. De föroreningar som införlivas är huvudsakligen trevärda eller femvärda grundämnen. Inre halvledare dopade med föroreningar kallas yttre halvledare. Vid framställning av yttre halvledare är de inneboende halvledarna i allmänhet dopade i proportioner av storleksordningen en miljondel.

Inneboende halvledare har svag elektrisk ledningsförmåga och dålig termisk stabilitet, så det är inte lämpligt att direkt använda dem för att tillverka halvledarenheter. De flesta halvledarenheter är gjorda av halvledare som innehåller en viss mängd vissa föroreningar. Beroende på de olika egenskaperna hos dopningsföroreningar delas föroreningshalvledare in i halvledare av N-typ och halvledare av P-typ.

2.1 N-typ halvledare

Inneboende halvledarkisel (eller germanium) är dopat med en liten mängd 5-valenta element, såsom fosfor, och fosforatomer ersätter en liten mängd kiselatomer i kiselkristallen och upptar vissa positioner på gittret. Det kan ses av figuren att det yttersta lagret av fosforatom har 5 valenselektroner. Bland dem bildar 4 valenselektroner en kovalent bindningsstruktur med de intilliggande 4 kiselatomerna respektive, och den extra valenselektronen är utanför den kovalenta bindningen och är endast svagt bunden av fosforn. Därför kan man vid rumstemperatur få den energi som behövs för att bryta sig loss och bli fria elektroner, som är fria mellan gittren. Fosforatomer som förlorar elektroner blir orörliga positiva joner. Fosforatomer kallas donatoratomer eftersom de kan frigöra en elektron, även känd som donatorföroreningar.

N-typ kisel

I en inneboende halvledare kan en fri elektron genereras för varje fosforatom som dopas, medan antalet hål som genereras av inre excitation förblir oförändrat. På detta sätt, i den fosfordopade halvledaren, överstiger antalet fria elektroner vida antalet hål, och blir majoritetsbärare (kallad majoritet), och hålet är minoritetsbärare (kallad minoritet). Uppenbarligen är elektroner huvudsakligen involverade i ledning, så denna typ av halvledare kallas halvledare av elektrontyp, eller N-typ halvledare för kort. Ta vår4H N Typ SiC-substrattill exempel.

2.2 P-typ halvledare

I den inneboende halvledaren kisel (eller germanium), om en spårmängd av trevärda element, såsom bor, är dopad, då ersätter boratomerna en liten mängd kiselatomer i kristallen och upptar vissa positioner på gittret. Det kan ses av figuren att boratomens 3 valenselektroner bildar en fullständig kovalent bindning med de 3 valenselektronerna i de intilliggande 3 kiselatomerna, medan den kovalenta bindningen av den andra intilliggande kiselatomen saknar 1 elektron och 1 hål . Efter att detta hål är fyllt med valenselektroner från närliggande kiselatomer, får den trevärda boratomen en elektron och blir en negativ jon. Samtidigt uppstår ett hål på den intilliggande kovalenta bindningen. Eftersom boratomer spelar rollen som att acceptera elektroner kallas de acceptoratomer, även kända som acceptorföroreningar.

P-typ kisel

Ett hål kan tillhandahållas för varje boratom dopad i en inneboende halvledare. När ett visst antal boratomer är dopade kan antalet hål i halvledaren vara mycket större än antalet inre exciterade elektroner, och blir majoritetsbärare och elektronerna blir minoritetsbärare. Uppenbarligen är det främst hål som deltar i ledning, så denna halvledare kallas en halvledare av håltyp, eller förkortat P-halvledare. Mer p-typ halvledare av PAM-XIAMEN, seGaN Epitaxial Growth på Sapphire för LED.

powerwaywafer

För mer information, kontakta oss via e-post på victorchan@powerwaywafer.com och powerwaymaterial@gmail.com.

Dela det här inlägget