Forskel mellem donor- og acceptorurenheder

Den vigtigste forskel mellem donor og acceptor urenheder er, at elementerne i gruppe V i den periodiske tabel typisk fungerer som donor urenheder, mens elementer i gruppe III typisk fungerer som acceptor urenheder.

Doping er den proces, der tilføjer urenheder til en halvleder. Doping er vigtigt for at øge ledningsevnen af ​​halvlederen. Der er to hovedformer af doping, og de er donor-doping og acceptor-doping. Donor-doping tilføjer urenheder til donoren, mens acceptor-doping tilføjer urenheder til acceptoren.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er donor urenheder
3. Hvad er acceptor urenheder
4. Sammenligning side ved side - Donor mod acceptor urenheder i tabelform
5. Resume

Hvad er donor urenheder?

Donor-urenheder er de elementer, der føjes til en donor for at øge den elektriske ledningsevne af donoren. Elementerne i gruppe V i den periodiske tabel er de almindelige donor-urenheder. En donor er et atom eller en gruppe af atomer, der kan danne regioner af n-type, når de tilføjes en halvleder. Et almindeligt eksempel er et silicium (Si).

Figur 1: Tilstedeværelse af en donor i et silikonegitter

Gruppe V-elementerne, der ofte tjener som donor-urenheder, inkluderer arsen (As), fosfor (P), vismut (Bi) og antimon (Sb). Disse elementer har fem elektroner i deres yderste elektronskal (der er fem valenselektroner). Når et af disse atomer sættes til en donor, såsom silicium, erstatter urenheden siliciumatomet og danner fire kovalente bindinger. Men nu er der en gratis elektron, da der var fem valenselektroner. Derfor forbliver denne elektron som et frit elektron, hvilket øger konduktiviteten af ​​halvlederen. Endvidere bestemmer antallet af urenheder atomer antallet af frie elektroner, der er til stede i donoren.

Hvad er acceptor urenheder?

Acceptor urenheder er de elementer, der føjes til en acceptor for at øge den elektriske ledningsevne af denne acceptor. Elementerne i gruppe III er almindelige som acceptor urenheder. Elementerne i gruppe III inkluderer aluminium (Al), bor (B) og gallium (Ga). En acceptor er et dopingmiddel, der danner regioner af p-type, når det tilføjes til en halvleder. Disse atomer har tre valenselektroner i deres yderste elektronskaller.

Figur 2: Tilstedeværelse af en acceptor i et siliciumgitter

Når der tilføjes et af urenhederne, såsom aluminium til en acceptor, erstatter det siliciumatomer i halvlederen. Før denne tilføjelse har siliciumatomet fire kovalente bindinger omkring sig. Når aluminium indtager silicium, danner aluminiumatom kun tre kovalente bindinger, hvilket igen resulterer i en manglende kovalent binding. Dette skaber et ledigt punkt eller et hul. Disse huller er imidlertid nyttige til ledning af elektricitet. Når antallet af tilføjede urenheder atomer øges, stiger antallet af huller, der er til stede i halvlederen, også. Denne tilføjelse øger igen ledningsevnen. Efter afslutningen af ​​dopingprocessen bliver halvlederen en ekstrinsic halvleder.

Hvad er forskellen mellem donor- og acceptorurenheder?

Donor vs acceptor urenheder
Donor urenheder er de elementer, der føjes til en donor for at øge den elektriske ledningsevne af donoren.	Acceptor urenheder er elementerne tilføjet til en acceptor for at øge den elektriske ledningsevne af acceptoren.
Almindelige urenheder
Gruppe V-elementer	Gruppe III-elementer
Eksempler på urenheder
Arsen (As), fosfor (P), vismut (Bi) og antimon (Sb).	Aluminium (Al), bor (B) og gallium (Ga)
Behandle
Forøg de frie elektroner i halvlederen.	Forøg hullerne, der findes i halvlederen.
Valenselektroner
Atomer har fem valenselektroner.	Atomer har tre valenselektroner.
Kovalent limning
Danner fire kovalente bindinger inde i halvlederen, hvilket efterlader den femte elektron som et frit elektron.	Danner tre kovalente bindinger inde i halvlederen og efterlader et hul, hvor en kovalent binding mangler.

Resume - Donor vs Acceptor urenheder

Halvledere er de materialer, der er ledende mellem en isolator, der er ikke-ledere og metaller, der er ledere. Donorer og acceptorer er dopingmidler, der danner ledende regioner i halvledere. Doping af donor og acceptor er processer, der øger halvlederens elektriske ledningsevne. Den vigtigste forskel mellem donor- og acceptor-urenheder er, at elementerne i gruppe III i den periodiske tabel fungerer som donor-urenheder, mens elementer i gruppe V fungerer som acceptor-urenheder.

Reference:

1. "Forskel mellem donor- og acceptorurenheder i halvleder." Physicsabout.com, 23. december 2017, tilgængelig her.
2. Donor- og acceptorurenheder i halvleder. Tilgængelig her.
3. "Acceptor (halvledere)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3. mar. 2018, tilgængelig her.
4. "Donor (halvledere)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17. februar 2018, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. "Acceptor i Si-gitter" af Karolkalna på den engelske Wikipedia, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Donor i Si-gitter” af Karolkalna på den engelske Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia