Die sleutelverskil tussen skenker- en aanvaarder-onsuiwerhede is dat die elemente in groep V van die periodieke tabel tipies as skenker-onsuiwerhede optree, terwyl elemente in groep III tipies as aanvaarder-onsuiwerhede optree.
Doping is die proses wat onsuiwerhede by 'n halfgeleier voeg. Doping is belangrik om die geleidingsvermoë van die halfgeleier te verhoog. Daar is twee hoofvorme van doping, en dit is skenker-doping en aanvaarder-doping. Skenker-dotering voeg onsuiwerhede by die skenker terwyl die aanvaarder-dotering onsuiwerhede by die aanvaarder voeg.
Wat is skenkeronsuiwerhede?
Skenker-onsuiwerhede is die elemente wat by 'n skenker gevoeg word om die elektriese geleidingsvermoë van daardie skenker te verhoog. Die elemente in groep V van die periodieke tabel is die algemene skenker onsuiwerhede. 'n Skenker is 'n atoom of groep atome wat n-tipe streke kan vorm wanneer dit by 'n halfgeleier gevoeg word. 'n Algemene voorbeeld is 'n silikon (Si).
Figuur 1: Teenwoordigheid van 'n skenker in 'n silikoonrooster
Die groep V-elemente wat dikwels as skenker-onsuiwerhede dien, sluit arseen (As), fosfor (P), bismut (Bi) en antimoon (Sb) in. Hierdie elemente het vyf elektrone in hul buitenste elektronskil (daar is vyf valenselektrone). Wanneer een van hierdie atome by 'n skenker soos silikon gevoeg word, vervang die onsuiwerheid die silikonatoom en vorm vier kovalente bindings. Maar nou is daar 'n vrye elektron aangesien daar vyf valenselektrone was. Daarom bly hierdie elektron as 'n vrye elektron, wat die geleidingsvermoë van die halfgeleier verhoog. Verder bepaal die aantal onsuiwerheidsatome die aantal vrye elektrone wat in die skenker teenwoordig is.
Wat is aanvaarder-onsuiwerhede?
Aanvaarder onsuiwerhede is die elemente wat by 'n aanvaarder gevoeg word om die elektriese geleidingsvermoë van daardie aanvaarder te verhoog. Die elemente in groep III is algemeen as aanvaarder onsuiwerhede. Die elemente in groep III sluit in aluminium (Al), boor (B) en gallium (Ga). 'n Akseptor is 'n doteermiddel wat p-tipe streke vorm wanneer dit by 'n halfgeleier gevoeg word. Hierdie atome het drie valenselektrone in hul buitenste elektronskulpe.
Figuur 2: Teenwoordigheid van 'n aanvaarder in 'n silikonrooster
Wanneer een van die onsuiwerheidsatome soos aluminium by 'n aanvaarder gevoeg word, vervang dit die silikonatome in die halfgeleier. Voor hierdie toevoeging het die silikonatoom vier kovalente bindings rondom dit. Wanneer aluminium die posisie van silikon inneem, vorm die aluminiumatoom slegs drie kovalente bindings, wat weer lei tot 'n ontbrekende kovalente binding. Dit skep 'n leë punt of 'n gat. Hierdie gate is egter nuttig om elektrisiteit te gelei. Wanneer die aantal onsuiwerheidsatome wat bygevoeg word toeneem, neem die aantal gate teenwoordig in die halfgeleier ook toe. Hierdie toevoeging verhoog op sy beurt die geleidingsvermoë. Na die voltooiing van die dopingproses word die halfgeleier 'n ekstrinsieke halfgeleier.
Wat is die verskil tussen skenker- en aanvaarder-onsuiwerhede?
skenker vs aanvaarder onsuiwerhede |
|
| Skenker-onsuiwerhede is die elemente wat by 'n skenker gevoeg word om die elektriese geleidingsvermoë van daardie skenker te verhoog. | Aanvaarder-onsuiwerhede is die elemente wat by 'n aanvaarder gevoeg word om die elektriese geleidingsvermoë van daardie aanvaarder te verhoog. |
|
Algemene onsuiwerhede | |
| Groep V-elemente | Groep III-elemente |
| Voorbeelde van onsuiwerhede | |
| Arseen (As), fosfor (P), bismut (Bi), en antimoon (Sb). | Aluminium (Al), boor (B), en gallium (Ga) |
| Proses | |
| Verhoog die vrye elektrone in die halfgeleier. | Vermeerder die gate in die halfgeleier. |
| Valence Electrons | |
| Atome het vyf valenselektrone. | Atome het drie valenselektrone. |
| Kovalente binding | |
| Vorm vier kovalente bindings binne die halfgeleier, wat die vyfde elektron as 'n vrye elektron laat. | Vorm drie kovalente bindings binne die halfgeleier, wat 'n gaatjie laat waar 'n kovalente binding ontbreek. |
Opsomming – Skenker vs. Aanvaarder Onsuiwerhede
Halfgeleiers is die materiale wat geleidend is tussen 'n isolator wat nie-geleiers is en metale wat geleiers is. Skenkers en aanvaarders is doteermiddels wat geleidende streke in halfgeleiers vorm. Die doping van skenker en aanvaarder is prosesse wat die elektriese geleidingsvermoë van die halfgeleier verhoog. Die sleutelverskil tussen skenker- en aanvaarder-onsuiwerhede is dat die elemente in groep III van die periodieke tabel as skenker-onsuiwerhede optree, terwyl elemente in groep V as aanvaarder-onsuiwerhede optree.
