Полуспроводник: Разлика помеѓу преработките

Додадени 56 бајти ,  пред 1 година
с
Јазично подобрување, replaced: донор → дарител (14)
[проверена преработка][проверена преработка]
с (→‎Постапки за добивање на полуспроводни материјали: Правописна исправка, replaced: перфекција → совршенство)
с (Јазично подобрување, replaced: донор → дарител (14))
===Н–тип===
Ако на сопствениот полуспроводник му се додаде контролирано количество на примес од V група (P,As,Sb) материјалот се збогатува со спроводни електрони и тој се нарекува полуспроводник од Н–тип.
Овие примеси имаат петвалентни електрони. Петтиот (несврзан) електрон донордарител (на примесот од Н-тип), не може да оствари ковалентна врска со атом домаќин, па се наоѓа на доста повисоко енергетско ниво одошто четирите останати електрони. Затоа тој може лесно да го напушти доноротдарителот, градејќи со тоа позитивен јон. Енергетски се наоѓа под спроводната зона и може многу полесно од електронот од валентната зона да помине во спроводната зона оставајќи позитивно јонизиран донордарител.
Ако туѓите атоми имаат поголем број валентни електрони отколку атомите домаќини (4 електрони кај Si и Ge) се работи за екстринсичен полуспроводник од тип n, бидејќи сега мнозински носители на товар ќе бидат електроните.
Допирањето со доноридарители всушност во структурата на енергетските зони се одразува со појава на една дополнителна, многу тесна зона на дозволени енергии поставени на ниво наречено донорскодарителско ниво. Тоа ниво се наоѓа веднаш под спроводната зона.
Основна разлика помеѓу овие механизми и механизмот кај сопствените полуспроводници е што јонизираните примеси остануваат како фиксни позитивни наелектризирани центри во кристалната решетка и не се создаваат празнини. Така Vтата група примеси даваат електрони и се викаат доноридарители. Во шемата на енергетски зони секој донорскидарителски атом доведува до појава на ново изолирано донорскодарителско ниво ЕD, малку под дното на спроводната зона. Така, со воведување на примеси се воведува дискретно енергетско ниво во забранетата зона. На 0 К сите донорскидарителски нивоа се пополнети, но на собна температура тие се празни.
Бидејќи на собна температура секој примесен атом дава дополнителен носител, мали концентрации на примеси значајно ја зголемуваат концентрацијата на носители, а со тоа и спроводливоста. Примесите со атоми на фосфор, арсен или антимон, кои имаат по петвалентни електрони се користат за донирање во полуспроводниците од Н-тип. Наброените елементи се викаат уште и доноридарители, бидејќи тие даваат електрони во спроводната зона.
 
Спроводливоста на полуспроводникот од N – тип ќе ја објасниме преку пример, т.е. полуспроводникот го вклучуваме во струјното коло преку контактните плочки, така што под дејство на ЕМС на изворот, во него се создава електрично поле со јачина Е. Насоката на полето оди од позитивната кон негативната контактна плочка. Под дејство на силата на електричното поле, слободните електрони ќе се движат во насока спротивна на насоката на полето. Така, во колото ќе протече струја од негативниот кон позитивниот пол на изворот преку полуспроводникот. Спроводливоста на овој полуспроводник ќе зависи од бројот на слободните електрони, а тоа значи, од процентот на атомите на арсенот.
Силициум е најупотребуваниот полуспроводнички материјал кој е основа во структурата на компјутерските чипови и останатиот хардвер. Ултрачистиот силициум може да биде смешан со други елементи за да се адаптира неговиот електричен одговор со контролирање на бројот и полнежот (позитивен и негативен) на постоечките серии. Таква контрола е потребна за транзисторите, сончевите ќелии, полуспроводничките детектори и други полуспроводнички направи кои се користат во електрониката и другите високотехнолошки апликации.
 
Силициумот секогаш содржи различни примеси кои, зависно дали нивните нивоа се поблиску до валентната зона или спроводната зона, можат да се однесуваат како акцептори или доноридарители. Ова по правило важи за тривалентните (акцепторски) примеси односно петвалентните (донорскидарителски) примеси.
Ако кристалниот силициум се помеша со примес од друг материјал, спроводливоста на силициумот може да се смени. Силициумот има 4 валентни електрони во највисокиот енергетски слој. Ако на силициумот се додаде мала количина на пример од материјал кој има петвалентни електрони (фосфор,арсен или друг елемент од 5 група), ќе се појават вишок слободни електрони кои ја зголемуваат спроводливоста на силициумот. Таквите примеси се викаат донорскидарителски примеси, бидејќи тие даваат електрони, а така добиениот силициум се вика Н-тип на силициум, бидејќи има повеќе слободни носители на негативни полнежи отколку празнини.
 
Ако на силициумот се додаде мала количина на пример од материјал кој има тривалентни електрони (бор, индиум или други елементи од трета група), ќе се појават вишок на шуплини кои на тој начин ја зголемуваат спроводливоста на силициумот. Таквите примеси се викаат акцепторски примеси бидејќи привлекуваат (примаат) слободни електрони, а така добиениот силициум се нарекува П-тип на силициум, бидејќи има повеќе слободни носители на позитивен полнеж (шуплини) отколку електрони.
 
==Органски полуспроводници==
Во последниве години внимание привлекуваат органските полуспроводници, особено спроводните полимери, со особина на контролирано допирање, така што својствата можат да им се менуваат во широки граници од диелектрични до спроводни филмови на полиацетилен (CH)n. Со напарување на доноридарители (алкални метали) или акцептори (халогени елементи) се менува специфичната електрична отпорност од 107 Ωm до 10-5 Ωm. Слично се допираат полипарафенилен, полипарафенилен сулфид, полипирол, политиофен и др.
 
'''Полуспроводнички суперрешетки:'''