Apa itu Semikonduktor Tipe-N: Doping & Diagram Energinya

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Itu bahan semikonduktor termasuk empat elektron dalam kulit valensinya (kulit luar) seperti Ge (germanium) dan Si (silikon). Dengan menggunakan elektron tersebut dengan semikonduktor atom, ikatan dapat dibentuk dengan atom yang berdekatan. Demikian pula beberapa bahan yang memasukkan lima elektron pada kulit kelambu mereka yang dikenal sebagai bahan pentavalen seperti arsen atau fosfor. Jadi bahan ini terutama digunakan untuk membuat semikonduktor tipe-n. Pengotor empat elektron dapat membentuk ikatan menggunakan atom silikon yang berdekatan. Jadi ini menyisakan satu elektron bebas dan bahan yang dihasilkan termasuk no. elektron bebas. Ketika elektron adalah pembawa muatan -Ve, maka bahan tersebut dikenal sebagai semikonduktor tipe-n. Artikel ini membahas gambaran umum tentang semikonduktor tipe-n.

Apa itu Semikonduktor Tipe-N?

Definisi: Bahan semikonduktor tipe-N digunakan di elektronik dan dapat dibentuk dengan menambahkan pengotor ke semikonduktor seperti Si dan Ge dikenal sebagai semikonduktor tipe-n. Di sini pengotor donor yang digunakan dalam semikonduktor adalah arsenik, fosfor, bismut, antimon, dll. Seperti namanya, donor memberikan elektron bebas ke semikonduktor. Dengan melakukan ini, lebih banyak pembawa muatan dapat dibentuk untuk konduksi di dalam material.




Tipe n contoh semikonduktor adalah Sb, P, Bi, dan As. Bahan-bahan ini termasuk lima elektron di kulit terluarnya. Keempat elektron akan membuat ikatan kovalen menggunakan atom yang berdekatan dan elektron kelima akan dapat diakses seperti pembawa arus. Sehingga atom pengotor disebut atom donor.

Pada semikonduktor ini, aliran arus akan ada karena adanya pergerakan lubang dan elektron. Jadi, pembawa muatan mayoritas dalam semikonduktor ini adalah elektron dan pembawa muatan minoritas adalah lubang.



Doping Semikonduktor tipe-N

Semikonduktor tipe-n didoping dengan atom donor karena pembawa muatan mayoritas adalah elektron negatif. Karena silikon adalah elemen tetravalen, maka struktur kristal normal mencakup empat ikatan kovalen dari 4 elektron eksternal. Dopan yang paling sering digunakan dalam Si adalah elemen grup-III & grup-V.

Doping Semikonduktor Tipe N

Doping Semikonduktor Tipe-N

Di sini elemen pentavalen adalah elemen grup-V. Mereka termasuk 5 elektron valensi dan mereka mengizinkan mereka untuk bekerja sebagai donor. Jumlah elemen ini seperti antimon, fosfor atau arsen menyumbangkan elektron bebas sehingga konduktivitas semikonduktor intrinsik akan meningkat pesat. Misalnya, setelah kristal Si didoping dengan elemen Golongan III seperti boron, maka kristal Si akan membuat semikonduktor tipe-p tetapi kristal Si didoping dengan elemen golongan V.nt seperti fosfor maka itu akan membuat semikonduktor tipe-n.


Dominasi elektron konduksi dapat dilakukan secara total melalui no. elektron donor. Jadi, tidak seluruhnya. elektron konduksi dapat setara dengan no. dari situs donor (n≈ND). Netralitas muatan bahan semikonduktor dapat dipertahankan ketika situs donor berenergi menyeimbangkan konduksi elektron. Setelah tidak ada. Konduksi elektron meningkat, maka jumlah lubang akan berkurang.

Ketidakseimbangan konsentrasi pembawa di masing-masing pita dapat diekspresikan melalui jumlah lubang & elektron. Dalam tipe-n, elektron adalah pembawa muatan mayoritas sedangkan hole adalah pembawa muatan minoritas.

Diagram Energi Semikonduktor tipe-N

Itu pita energi diagram semikonduktor ini ditunjukkan di bawah ini. Elektron bebas ada di pita konduksi karena penambahan material Pentavalen. Dalam ikatan kovalen kristal, elektron ini tidak cocok. Tetapi, sejumlah kecil elektron dapat tersedia di dalam pita konduksi untuk membentuk pasangan lubang elektron. Poin kunci dalam semikonduktor adalah penambahan material pentavalen dapat menyebabkan banyaknya elektron bebas.

Diagram Energi

Diagram Energi

Pada suhu kamar, energi panas diteruskan ke semikonduktor, dan kemudian pasangan lubang elektron dapat dihasilkan. Akibatnya, sejumlah kecil elektron bebas dapat tersedia. Elektron ini akan meninggalkan lubang setelah di dalam pita valensi. Di sini 'n' adalah materi negatif ketika tidak. elektron bebas yang disediakan melalui material Pentavalent lebih besar dari no. lubang.

Konduksi melalui Semikonduktor tipe-N

Konduksi semikonduktor ini dapat disebabkan oleh elektron. Ketika elektron meninggalkan lubang, maka ruang angkasa akan ditarik oleh elektron lain. Oleh karena itu, lubang dianggap sebagai bermuatan + tepat. Jadi semikonduktor ini mencakup dua jenis pembawa seperti lubang bermuatan + & elektron bermuatan negatif. Elektron disebut pembawa mayoritas sedangkan lubang disebut pembawa minoritas karena elektron lebih tinggi jumlahnya dibandingkan dengan lubang.

Setelah ikatan kovalen hancur & elektron menjauh dari lubang, beberapa elektron lain melepaskan diri dari ikatannya dan tertarik ke lubang ini. Oleh karena itu lubang & elektron akan bergerak dalam arah yang berlawanan. Elektron akan tertarik ke terminal + ve baterai sedangkan lubangnya tertarik ke terminal -ve baterai.

FAQ

1). Apa itu semikonduktor tipe-n?

Bahan yang dirancang dengan menambahkan pengotor ke semikonduktor seperti silikon, jika tidak germanium dikenal sebagai semikonduktor tipe-n.

2). Apa pembawa muatan mayoritas dan minoritas dalam semikonduktor ini?

Pembawa muatan mayoritas adalah elektron dan lubang adalah pembawa muatan minoritas

3). Apa itu semikonduktor ekstrinsik?

Mereka adalah tipe-p dan tipe-n

4). Apa itu semikonduktor dan contohnya?

Bahan yang memiliki sifat konduktor & isolator disebut semikonduktor. Contohnya adalah selenium, silikon & germanium.

5). Apa fungsi semikonduktor?

Ini digunakan untuk membuat komponen elektronik seperti transistor, dioda, dan IC

Jadi, ini semua tentang gambaran tentang semikonduktor tipe-n . Ini digunakan untuk mendesain berbagai jenis perangkat elektronik seperti transistor, dioda & IC (sirkuit terintegrasi) karena keandalan, kekompakan, biaya rendah, dan efisiensi daya. Ini pertanyaan untuk Anda, apa itu semikonduktor tipe-p?