Das Halbleitermaterialien schließen vier Elektronen in ihre Valenzschale (äußere Hülle) ein, wie Ge (Germanium) und Si (Silizium). Durch die Verwendung dieser Elektronen mit Halbleiter Atom können Bindungen mit seinen benachbarten Atomen gebildet werden. In ähnlicher Weise enthalten einige Materialien fünf Elektronen in ihrer Volantschale, die als fünfwertige Materialien wie Arsen oder Phosphor bekannt sind. Daher werden diese Materialien hauptsächlich zur Herstellung des Halbleiters vom n-Typ verwendet. Die Vier-Elektronen-Verunreinigungen können unter Verwendung der benachbarten Siliciumatome die Bindung bilden. Dies lässt also ein freies Elektron übrig und das resultierende Material enthält Nr. von freien Elektronen. Wenn Elektronen Ladungsträger sind, wird das Material als n-Halbleiter bezeichnet. Dieser Artikel beschreibt einen Überblick über n-Halbleiter.
Was ist ein Halbleiter vom N-Typ?
Definition: Ein Halbleitermaterial vom N-Typ wird in verwendet Elektronik und es kann durch Hinzufügen einer Verunreinigung zu einem Halbleiter wie Si gebildet werden, und Ge ist als Halbleiter vom n-Typ bekannt. Hier sind die im Halbleiter verwendeten Donorverunreinigungen Arsen, Phosphor, Wismut, Antimon usw. Wie der Name schon sagt, gibt ein Donor einem Halbleiter freie Elektronen. Auf diese Weise können mehr Ladungsträger zur Leitung innerhalb des Materials gebildet werden.
Der n-Typ Halbleiterbeispiele sind Sb, P, Bi und As. Diese Materialien enthalten fünf Elektronen in ihrer Außenhülle. Die vier Elektronen bilden unter Verwendung der benachbarten Atome kovalente Bindungen, und das fünfte Elektron ist wie ein Stromträger zugänglich. Dieses Verunreinigungsatom wird also als Donoratom bezeichnet.
In diesem Halbleiter wird der Stromfluss aufgrund der Bewegung von Löchern und Elektronen vorhanden sein. Somit sind die Majoritätsladungsträger in diesem Halbleiter Elektronen und Minoritätsladungsträger sind Löcher.
Halbleiter-Dotierung vom N-Typ
Der n-Halbleiter ist mit einem Donoratom dotiert, da die Hauptladungsträger negative Elektronen sind. Da Silizium ein vierwertiges Element ist, enthält die Struktur eines normalen Kristalls vier kovalente Bindungen von vier externen Elektronen. Die am häufigsten verwendeten Dotierstoffe in Si sind Elemente der Gruppe III und der Gruppe V.
Halbleiter-Dotierung vom N-Typ
Hier sind fünfwertige Elemente Elemente der Gruppe V. Sie enthalten 5 Valenzelektronen und ermöglichen es ihnen, als Donor zu arbeiten. Die Anzahl dieser Elemente wie Antimon, Phosphor oder Arsen spendet freie Elektronen, so dass die intrinsische Halbleiterleitfähigkeit stark erhöht wird. Wenn beispielsweise ein Si-Kristall mit einem Element der Gruppe III wie Bor dotiert ist, erzeugt er einen Halbleiter vom p-Typ, aber ein Si-Kristall wird mit einem Element der Gruppe V dotiertNicht wie Phosphor entsteht dann ein Halbleiter vom n-Typ.
Die Dominanz der Leitungselektronen kann vollständig durch die Nr. 1 erfolgen. von Donorelektronen. So ist die ganze Nr. der Leitungselektronen kann äquivalent zu der Nr. sein. von Spenderstellen (n≈ND). Die Ladungsneutralität des Halbleitermaterials kann beibehalten werden, wenn angeregte Donorstellen die Leitung des Elektrons ausgleichen. Sobald die Nr. Wenn die Elektronenleitung erhöht wird, wird die Anzahl der Löcher verringert.
Das Ungleichgewicht der Trägerkonzentration in den jeweiligen Bändern kann durch die Anzahl der Löcher und Elektronen ausgedrückt werden. Beim n-Typ sind Elektronen Majoritätsladungsträger, während die Löcher Minoritätsladungsträger sind.
Energiediagramm eines N-Halbleiters
Das Energieband Das Diagramm dieses Halbleiters ist unten gezeigt. Die freien Elektronen sind aufgrund der Zugabe des fünfwertigen Materials im Leitungsband vorhanden. In die kovalenten Bindungen des Kristalls passten diese Elektronen nicht. Innerhalb des Leitungsbandes kann jedoch eine kleine Anzahl von Elektronen verfügbar sein, um Elektron-Loch-Paare zu bilden. Die wichtigsten Punkte im Halbleiter sind das Hinzufügen von fünfwertigem Material, das die Anzahl der freien Elektronen verursachen kann.
Energiediagramm
Bei Raumtemperatur wird die Wärmeenergie an den Halbleiter weitergegeben, und dann kann ein Elektron-Loch-Paar erzeugt werden. Folglich kann eine kleine Anzahl freier Elektronen verfügbar sein. Diese Elektronen verlassen nach Löchern innerhalb des Valenzbandes. Hier ist 'n' das negative Material, wenn die Nr. der freien Elektronen, die durch das fünfwertige Material bereitgestellt werden, ist größer als die Nr. von Löchern.
Leitung durch N-Halbleiter
Die Leitung dieses Halbleiters kann durch die Elektronen verursacht werden. Wenn die Elektronen ein Loch verlassen, wird der Raum von anderen Elektronen angezogen. Daher wird das Loch als + vely geladen betrachtet. Dieser Halbleiter enthält also zwei Arten von Ladungsträgern wie + stark geladene Löcher und negativ geladene Elektronen. Die Elektronen werden Majoritätsträger genannt, während die Löcher Minoritätsträger genannt werden, da die Anzahl der Elektronen im Vergleich zu Löchern höher ist.
Sobald eine kovalente Bindung zerschmettert und sich die Elektronen von einem Loch entfernen, löst sich ein anderes Elektron von seiner Bindung und wird von diesem Loch angezogen. Daher bewegen sich die Löcher und Elektronen in umgekehrte Richtungen. Die Elektronen werden zum + ve-Anschluss der Batterie angezogen, während die Löcher zum -ve-Anschluss der Batterie angezogen werden.
FAQs
1). Was ist ein n-Halbleiter?
Ein Material, das durch Hinzufügen von Verunreinigungen zu einem Halbleiter wie Silizium, ansonsten Germanium, konstruiert wird, ist als n-Halbleiter bekannt.
2). Was sind die Mehrheits- und Minderheitsladungsträger in diesem Halbleiter?
Die Majoritätsladungsträger sind Elektronen und Löcher sind Minoritätsladungsträger
3). Was sind extrinsische Halbleiter?
Sie sind vom p-Typ und vom n-Typ
4). Was sind Halbleiter und ihre Beispiele?
Ein Material mit der Eigenschaft Leiter und Isolator wird als Halbleiter bezeichnet. Die Beispiele sind Selen, Silizium und Germanium.
5). Was ist die Funktion von Halbleitern?
Es wird zur Herstellung elektronischer Komponenten wie Transistoren, Dioden und ICs verwendet
Das ist also alles über eine Übersicht über n-Halbleiter . Diese werden verwendet, um verschiedene Arten von elektronischen Geräten wie zu entwerfen Transistoren, Dioden & ICs (integrierte Schaltkreise) aufgrund ihrer Zuverlässigkeit, Kompaktheit, geringen Kosten und Energieeffizienz. Hier ist eine Frage an Sie: Was ist ein p-Halbleiter?
