Різниця між домішками донора та акцептора

Ключова відмінність між донорними та акцепторними домішками полягає в тому, що елементи групи V періодичної таблиці, як правило, діють як донорські домішки, тоді як елементи III групи зазвичай діють як акцепторні домішки..

Допінг - це процес, який додає домішок до напівпровідника. Допінг важливий для підвищення провідності напівпровідника. Існує дві основні форми допінгу, і це донорський і акцепторний допінг. Допінг-донор додає донорів домішки, тоді як допінг-акцептор додає домішки для акцептора.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке домішки донорів
3. Що таке акцепторні домішки
4. Порівняльне порівняння - домішки донора проти акцептора в табличній формі
5. Підсумок

Що таке домішки донорів?

Донорські домішки - це елементи, що додаються донору для підвищення електропровідності цього донора. Елементи групи V періодичної таблиці є загальними донорними домішками. Донор - це атом або група атомів, які можуть утворювати області n-типу при додаванні до напівпровідника. Поширений приклад - кремній (Si).

Малюнок 1: Наявність донора в силіконовій решітці

Елементи групи V, які часто виконують роль донорських домішок, включають миш’як (As), фосфор (P), вісмут (Bi) та сурму (Sb). Ці елементи мають п'ять електронів у своїй зовнішній електронній оболонці (є п’ять валентних електронів). При додаванні одного з цих атомів донору, такому як кремній, домішка замінює атом кремнію, утворюючи чотири ковалентні зв’язки. Але тепер є вільний електрон, оскільки було п’ять валентних електронів. Тому цей електрон залишається вільним електроном, що збільшує провідність напівпровідника. Крім того, кількість домішок атомів визначає кількість вільних електронів, наявних у донора.

Що таке акцепторні домішки?

Приймальні домішки - це елементи, що додаються до акцептора для підвищення електропровідності цього акцептора. Елементи III групи поширені як акцепторні домішки. До елементів III групи належать алюміній (Al), бор (B) та галій (Ga). Акцептор - це добавка, яка утворює ділянки типу p при додаванні до напівпровідника. Ці атоми мають три валентні електрони у своїх самих зовнішніх електронних оболонках.

Малюнок 2: Наявність акцептора в кремнієвій решітці

Коли до акцептора додається один з домішкових атомів, наприклад, алюміній, він замінює атоми кремнію в напівпровіднику. До цього додавання атом кремнію має чотири ковалентні зв’язки навколо нього. Коли алюміній займає положення кремнію, атом алюмінію утворює лише три ковалентні зв’язки, що, в свою чергу, призводить до відсутності ковалентного зв’язку. Це створює вільне місце або отвір. Однак ці отвори корисні при проведенні електрики. Коли кількість доданих домішок атомів збільшується, збільшується і кількість дірок у напівпровіднику. Це додаток, у свою чергу, збільшує провідність. Після завершення допінгового процесу напівпровідник стає зовнішнім напівпровідником.

Яка різниця між домішками донора та приймача?

Домішки від донора проти акцептора
Донорські домішки - елементи, що додаються донору для підвищення електропровідності цього донора.	Приймальні домішки - елементи, додані до акцептора для підвищення електропровідності цього акцептора.
Поширені домішки
Елементи групи V	Елементи III групи
Приклади домішок
Миш’як (As), фосфор (P), вісмут (Bi) та сурма (Sb).	Алюміній (Al), бор (B) та галій (Ga)
Процес
Збільшення вільних електронів у напівпровіднику.	Збільшити отвори в напівпровіднику.
Валентні електрони
Атоми мають п'ять валентних електронів.	Атоми мають три валентні електрони.
Ковалентне скріплення
Утворює чотири ковалентні зв’язки всередині напівпровідника, залишаючи п'ятий електрон як вільний електрон.	Утворює три ковалентні зв’язки всередині напівпровідника, залишаючи отвір там, де ковалентний зв’язок відсутній.

Підсумок - Домішки донора проти акцептора

Напівпровідники - це матеріали, які проводять між ізолятором, які є непровідниками, і металами, які є провідниками. Донори та акцептори - це допанти, які утворюють провідні ділянки в напівпровідниках. Легування донора та акцептора - це процеси, що збільшують електропровідність напівпровідника. Ключова відмінність між донорними та акцепторними домішками полягає в тому, що елементи групи III періодичної таблиці виступають як донорські домішки, тоді як елементи групи V виконують роль домішок акцепторів..

Довідка:

1. "Різниця між домішками донора та приймача в напівпровіднику." Physicsabout.com, 23 грудня 2017 р., Доступний тут.
2. Донорні та акцепторні домішки в напівпровіднику. Доступний тут.
3. "Приймач (напівпровідники)." Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 3 березня 2018 р., Доступний тут.
4. "Донор (напівпровідники)." Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 17 лютого 2018 р., Доступний тут.

Надано зображення:

1. "Акцептор у ґратці" Карокальна в Англійській Вікіпедії, (CC BY-SA 3.0) через Вікісховище
2. «Донор у ґратці» Карокальна в Англійській Вікіпедії (CC BY-SA 3.0) через Вікісховище