Các Điốt tiếp giáp PN được tạo thành từ hai phần liền kề của hai vật liệu bán dẫn như loại p và loại n. Những vật liệu này là chất bán dẫn như Si (silicon) hoặc Ge (germani), bao gồm các tạp chất nguyên tử. Ở đây loại chất bán dẫn có thể được xác định bằng loại tạp chất ở đó. Quy trình thêm tạp chất vào vật liệu bán dẫn được gọi là pha tạp. Vì vậy chất bán dẫn bao gồm cả tạp chất được gọi là chất bán dẫn pha tạp chất. Bài viết này thảo luận tổng quan về chất bán dẫn loại P và hoạt động của nó.
Bán dẫn loại P là gì?
Định nghĩa: Một khi vật liệu hóa trị ba được trao cho chất bán dẫn tinh khiết (Si / Ge) được gọi là chất bán dẫn loại p. Ở đây, vật liệu hóa trị ba là Bo, Indi, Gali, Nhôm, vv Thông thường, chất bán dẫn được làm bằng vật liệu Si vì nó bao gồm 4 electron trong lớp vỏ hóa trị của nó. Để tạo ra chất bán dẫn loại P, có thể thêm vật liệu phụ vào chất này như nhôm hoặc Boron. Những vật liệu này chỉ bao gồm ba điện tử trong lớp vỏ hóa trị của chúng.
Các chất bán dẫn này được tạo ra thông qua việc pha tạp chất bán dẫn. Lượng tạp chất nhỏ được thêm vào so với lượng chất bán dẫn. Bằng cách thay đổi lượng dopant được thêm vào, đặc tính chính xác của chất bán dẫn sẽ được thay đổi. Trong loại chất bán dẫn này, số lượng lỗ trống nhiều hơn so với các điện tử. Các tạp chất hóa trị ba như bo / gali thường được sử dụng trong Si như tạp chất pha tạp. Vì vậy, các ví dụ bán dẫn loại p là gali, nếu không thì là bo.
Doping
Quá trình thêm tạp chất vào bán dẫn loại p để thay đổi tính chất của chúng được gọi là pha tạp chất bán dẫn loại p. Nói chung, các vật liệu được sử dụng để pha tạp các nguyên tố hóa trị ba và ngũ vị trí là Si & Ge. Vì vậy chất bán dẫn này có thể được tạo thành bằng cách pha tạp chất bán dẫn bên trong sử dụng tạp chất hóa trị ba. Ở đây, 'P' biểu thị Dương, nơi các lỗ trống trong chất bán dẫn cao.
Doping bán dẫn loại P
Sự hình thành chất bán dẫn loại P
Chất bán dẫn Si là một nguyên tố hóa trị bốn và cấu trúc chung của tinh thể bao gồm 4 liên kết cộng hóa trị từ 4 electron ngoài cùng. Trong Si, các nguyên tố nhóm III & V là những nguyên tố pha tạp phổ biến nhất. Các nguyên tố nhóm III gồm 3 electron ngoài cùng hoạt động giống như chất nhận khi dùng để pha tạp Si.
Khi một nguyên tử nhận thay đổi một nguyên tử Si hóa trị bốn trong tinh thể , thì một lỗ trống có thể được tạo ra. Nó là một loại hạt tải điện có nhiệm vụ tạo ra dòng điện trong vật liệu bán dẫn.
Các hạt tải điện trong chất bán dẫn này mang điện tích dương và di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác trong vật liệu bán dẫn. Các nguyên tố hóa trị ba được thêm vào chất bán dẫn nội tại sẽ tạo ra các lỗ trống điện tử dương trong cấu trúc. Ví dụ, tinh thể a-Si được pha tạp với các nguyên tố nhóm III như bo sẽ tạo ra chất bán dẫn loại p nhưng tinh thể pha tạp với nguyên tố nhóm V như phốt pho sẽ tạo ra chất bán dẫn loại n. Toàn bộ không. của các lỗ có thể bằng không. của các địa điểm tài trợ (p ≈ NA). Các hạt mang điện tích đa số của chất bán dẫn này là lỗ trống trong khi hạt mang điện tích tối thiểu là các electron.
Sơ đồ năng lượng của chất bán dẫn loại P
Biểu đồ dải năng lượng bán dẫn loại p được hiển thị bên dưới. Không. các lỗ trống trong liên kết cộng hóa trị có thể được hình thành trong tinh thể bằng cách thêm tạp chất hóa trị ba. Một lượng nhỏ hơn điện tử cũng sẽ có thể truy cập được trong vùng dẫn.
Sơ đồ dải năng lượng
Chúng được tạo ra khi năng lượng nhiệt ở nhiệt độ phòng được truyền về phía tinh thể Ge để tạo thành các cặp electron-lỗ trống. Tuy nhiên, các hạt tải điện cao hơn các electron trong vùng dẫn do phần lớn các lỗ trống so với các electron. Vì vậy, vật liệu này được gọi là chất bán dẫn loại p trong đó chữ ‘p’ biểu thị vật liệu + Ve.
Dẫn điện qua chất bán dẫn loại P
Trong chất bán dẫn này, num. lỗ trống có thể được hình thành thông qua tạp chất hóa trị ba. Sự khác biệt tiềm năng được cung cấp cho chất bán dẫn được hiển thị dưới đây.
Phần lớn các hạt mang điện tích có sẵn trong dải hóa trị được hướng theo hướng của thiết bị đầu cuối -Ve. Khi dòng điện chạy qua tinh thể được thực hiện bởi các lỗ, thì loại dẫn điện này được gọi là độ dẫn điện loại p hay độ dẫn điện dương. Trong loại dẫn điện này, các electron bên ngoài có thể chuyển từ cộng hóa trị này sang cộng hóa trị khác.
Độ dẫn điện loại p hầu như kém bán dẫn loại n. Các điện tử hiện có trong vùng dẫn của chất bán dẫn loại n biến đổi nhiều hơn khi so sánh với các lỗ trống trong vùng hóa trị của chất bán dẫn loại p. Tính di động của lỗ nhỏ hơn khi chúng liên kết nhiều hơn với hạt nhân. Sự hình thành lỗ trống có thể được thực hiện ngay cả ở nhiệt độ phòng. Các điện tử này sẽ có sẵn với số lượng nhỏ và mang ít dòng điện hơn trong các chất bán dẫn này.
Câu hỏi thường gặp
1). Ví dụ về chất bán dẫn loại p là gì?
Gali hoặc bo là một ví dụ về chất bán dẫn loại p
2). Các hạt tải điện đa số trong loại p là gì?
Các lỗ là nơi vận chuyển phí đa số
3). Sự pha tạp của loại p có thể được tạo thành như thế nào?
Chất bán dẫn này có thể được hình thành thông qua quá trình pha tạp Si nguyên chất bằng cách sử dụng các tạp chất hóa trị ba như gali, bo, v.v.
4). Bán dẫn nội tại & ngoại tại là gì?
Chất bán dẫn ở dạng tinh khiết được gọi là chất bên trong và khi các tạp chất được thêm vào chất bán dẫn một cách cố ý để làm cho chất dẫn điện được gọi là chất bên ngoài.
5). Các loại chất bán dẫn bên ngoài là gì?
Chúng là loại p và loại n
Vì vậy, đây là tất cả về tổng quan về chất bán dẫn loại p trong đó bao gồm sự pha tạp, sự hình thành, sơ đồ năng lượng và sự dẫn truyền của nó. Các chất bán dẫn này được sử dụng để sản xuất các thành phần điện tử khác nhau như điốt, laser như dị liên kết và đồng liên kết, pin mặt trời, BJT, MOSFET và đèn LED. Sự kết hợp của chất bán dẫn loại p và loại n được gọi là điốt và nó được sử dụng như một bộ chỉnh lưu. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, hãy kể tên danh sách các chất bán dẫn loại p?
