PN- ทางแยกไดโอด ประกอบด้วยสองส่วนที่อยู่ติดกันของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์สองชนิดเช่น p-type และ n-type วัสดุเหล่านี้คือ เซมิคอนดักเตอร์ เช่น Si (ซิลิกอน) หรือ Ge (เจอร์เมเนียม) รวมถึงสิ่งสกปรกจากอะตอม ที่นี่ประเภทของเซมิคอนดักเตอร์สามารถกำหนดได้จากชนิดของสิ่งเจือปนที่นั่น ขั้นตอนการเพิ่มสิ่งสกปรกลงในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เรียกว่ายาสลบ ดังนั้นเซมิคอนดักเตอร์รวมทั้งสิ่งสกปรกจึงเรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์เจือ บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของสารกึ่งตัวนำชนิด P และการทำงาน
P-type Semiconductor คืออะไร?
คำจำกัดความ: เมื่อวัสดุไตรวาเลนต์ถูกมอบให้กับเซมิคอนดักเตอร์บริสุทธิ์ (Si / Ge) เรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p วัสดุไตรวาเลนต์ ได้แก่ โบรอนอินเดียมแกลเลียมอลูมิเนียม ฯลฯ ส่วนใหญ่เซมิคอนดักเตอร์ทำด้วยวัสดุ Si เนื่องจากมีอิเล็กตรอน 4 ตัวในเปลือกวาเลนซ์ ในการสร้างสารกึ่งตัวนำชนิด P สามารถเพิ่มวัสดุพิเศษเช่นอลูมิเนียมหรือโบรอน วัสดุเหล่านี้มีอิเล็กตรอนเพียงสามตัวในเปลือกวาเลนซ์
เซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้ทำโดยการเจือปนวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ มีการเติมสิ่งเจือปนเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับปริมาณของเซมิคอนดักเตอร์ โดยการเปลี่ยนปริมาณสารเจือปนที่เพิ่มเข้าไปจะทำให้ลักษณะที่แม่นยำของเซมิคอนดักเตอร์เปลี่ยนไป ในเซมิคอนดักเตอร์ประเภทนี้จำนวนรูจะใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับอิเล็กตรอน สิ่งสกปรกไตรวาเลนต์เช่นโบรอน / แกลเลียมมักใช้ใน Si เช่นการเจือปนของยาสลบ ตัวอย่างเซมิคอนดักเตอร์ประเภท p คือแกลเลียมหรือโบรอน
ยาสลบ
กระบวนการเพิ่มสิ่งเจือปนลงในสารกึ่งตัวนำชนิด p เพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติเรียกว่าการเติมสารกึ่งตัวนำชนิด p โดยทั่วไปวัสดุที่ใช้ในการเจือปนสำหรับธาตุไตรวาเลนต์ & เพนทาวาเลนต์คือ Si & Ge ดังนั้นเซมิคอนดักเตอร์นี้สามารถเกิดขึ้นได้โดยการเติมสารกึ่งตัวนำภายในโดยใช้สิ่งเจือปนเล็กน้อย ในที่นี้ 'P' หมายถึง Positive ซึ่งรูในเซมิคอนดักเตอร์อยู่สูง
สารกึ่งตัวนำสารกึ่งตัวนำชนิด P
การก่อตัวของสารกึ่งตัวนำชนิด P
เซมิคอนดักเตอร์ Si เป็นองค์ประกอบเตตราวาเลนต์และโครงสร้างทั่วไปของคริสตัลประกอบด้วยพันธะโควาเลนต์ 4 พันธะจากอิเล็กตรอนวงนอก 4 ตัว ใน Si องค์ประกอบของกลุ่ม III และ V เป็นสารเจือปนที่พบบ่อยที่สุด องค์ประกอบกลุ่ม III ประกอบด้วยอิเล็กตรอนวงนอก 3 ตัวที่ทำงานเหมือนตัวรับเมื่อใช้ในการโด๊ป Si
เมื่ออะตอมตัวรับเปลี่ยนอะตอมเตตราวาเลนต์ Si ภายใน คริสตัล จากนั้นสามารถสร้างรูอิเล็กตรอนได้ เป็นผู้ให้บริการประจุชนิดหนึ่งที่รับผิดชอบในการสร้างกระแสไฟฟ้าภายในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์
ตัวพาประจุในสารกึ่งตัวนำนี้มีประจุบวกและเคลื่อนที่จากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมภายในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ องค์ประกอบไตรวาเลนต์ที่ถูกเพิ่มเข้าไปในสารกึ่งตัวนำภายในจะสร้างรูอิเล็กตรอนที่เป็นบวกภายในโครงสร้าง ตัวอย่างเช่น a-Si crystal ที่เจือด้วยองค์ประกอบกลุ่ม III เช่นโบรอนจะสร้างสารกึ่งตัวนำชนิด p แต่คริสตัลที่เจือด้วยองค์ประกอบกลุ่ม V เช่นฟอสฟอรัสจะสร้างสารกึ่งตัวนำชนิด n หมายเลขทั้งหมด ของหลุมสามารถเท่ากับเลขที่ ของไซต์ผู้บริจาค (p ≈ NA) ผู้ให้บริการประจุไฟฟ้าส่วนใหญ่ของเซมิคอนดักเตอร์นี้เป็นรูในขณะที่ผู้ให้บริการประจุส่วนน้อยเป็นอิเล็กตรอน
แผนภาพพลังงานของสารกึ่งตัวนำชนิด P
แผนภาพแถบพลังงานเซมิคอนดักเตอร์ p-Type แสดงไว้ด้านล่าง หมายเลข ของรูภายในพันธะโควาเลนต์สามารถเกิดขึ้นในคริสตัลได้โดยการเพิ่มสิ่งเจือปนไตรวาเลนท์ จำนวนน้อยกว่า อิเล็กตรอน จะสามารถเข้าถึงได้ภายในแถบการนำไฟฟ้า
แผนภาพวงพลังงาน
พวกมันถูกสร้างขึ้นเมื่อพลังงานความร้อนที่อุณหภูมิห้องส่งไปยัง Ge crystal เพื่อสร้างคู่ของอิเล็กตรอน - รูคู่ อย่างไรก็ตามตัวพาประจุสูงกว่าอิเล็กตรอนในแถบการนำเนื่องจากส่วนใหญ่ของโฮลเมื่อเทียบกับอิเล็กตรอน ดังนั้นวัสดุนี้จึงเรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์ประเภท p โดยที่ 'p' หมายถึงวัสดุ + Ve
การนำผ่านสารกึ่งตัวนำชนิด P
ในเซมิคอนดักเตอร์นี้เลข ของหลุมสามารถเกิดขึ้นได้จากสิ่งเจือปนเล็กน้อย ความต่างศักย์ถูกกำหนดให้กับเซมิคอนดักเตอร์ดังแสดงด้านล่าง
ผู้ให้บริการชาร์จส่วนใหญ่มีอยู่ในแถบความจุจะถูกส่งไปในทิศทางของขั้ว -Ve เมื่อการไหลของกระแสผ่านคริสตัลถูกทำโดยหลุมดังนั้นการนำไฟฟ้าชนิดนี้เรียกว่า p-type หรือการนำไฟฟ้าเชิงบวก ในการนำไฟฟ้าประเภทนี้อิเล็กตรอนวงนอกสามารถไหลจากโควาเลนต์หนึ่งไปยังตัวอื่นได้
การนำไฟฟ้าของ p-type มีค่าน้อยกว่าเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n เกือบ อิเล็กตรอนที่มีอยู่ภายในแถบการนำของเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n มีความแปรปรวนมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับรูในวงวาเลนซ์ของสารกึ่งตัวนำชนิด p ความคล่องตัวของรูจะน้อยลงเมื่อพวกมันถูกมัดเข้าหานิวเคลียสมากขึ้น การสร้างรูอิเล็กตรอนสามารถทำได้แม้ในอุณหภูมิห้อง อิเล็กตรอนเหล่านี้จะมีอยู่ในปริมาณเล็กน้อยและมีกระแสไฟฟ้าน้อยกว่าภายในเซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้
คำถามที่พบบ่อย
1). ตัวอย่างของสารกึ่งตัวนำชนิด p คืออะไร?
แกลเลียมหรือโบรอนเป็นตัวอย่างของสารกึ่งตัวนำชนิดพี
2). ผู้ให้บริการชาร์จส่วนใหญ่ในประเภท p คืออะไร?
หลุมเป็นผู้ให้บริการชาร์จส่วนใหญ่
3). การเติมสารชนิดพีเกิดขึ้นได้อย่างไร?
เซมิคอนดักเตอร์นี้สามารถเกิดขึ้นได้โดยใช้กระบวนการเจือปนของ Si บริสุทธิ์โดยใช้สิ่งสกปรกเล็กน้อยเช่นแกลเลียมโบรอนเป็นต้น
4). เซมิคอนดักเตอร์ภายในและภายนอกคืออะไร?
เซมิคอนดักเตอร์ที่อยู่ในรูปบริสุทธิ์เรียกว่าอินทรินซิคและเมื่อเติมสิ่งสกปรกลงในเซมิคอนดักเตอร์โดยเจตนาเพื่อให้เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเรียกว่าภายนอก
5). เซมิคอนดักเตอร์ภายนอกประเภทใดบ้าง
เป็นประเภท p และชนิด n
ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับ ภาพรวมของสารกึ่งตัวนำชนิด p ซึ่งรวมถึงยาสลบการก่อตัวแผนภาพพลังงานและการนำ เซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆเช่นไดโอดเลเซอร์เช่น heterojunction และ homojunction เซลล์แสงอาทิตย์ BJTs MOSFET และ LED การรวมกันของสารกึ่งตัวนำชนิด p และชนิด n เรียกว่าไดโอดและใช้เป็นวงจรเรียงกระแส นี่คือคำถามสำหรับคุณตั้งชื่อรายการเซมิคอนดักเตอร์ประเภท p?
