منو
 کاربر Online
566 کاربر online

نیم رسانای آلاییده

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > فیزیک جامد و الکترونیک > فیزیک الکترونیک
علوم طبیعت > فیزیک > فیزیک جامد و الکترونیک > فیزیک قطعات نیم هادی
(cached)

دید کلی

بلور سیلسیوم خالص را نیم ‌رسانای ذاتی می‌نامند. حاملین جریان در نیم ‌رسانای ذاتی از زوجهای الکترون - حفره هستند. این حاملین به علت کمی تعدادشان جریان ناچیزی را تولید می‌کنند. آلایش به معنی افزودن اتمهای ناخالص (غیر چهار ظرفیتی) به یک بلور است، تا تعداد الکترونهای آزاد یا تعداد حفره‌ها افزیش یابد. وقتی یک بلور آلائیده می شود آن را نیم رسانای غیر ذاتی گویند. مشخصات مواد نیم رسانا می‌تواند با افزودن اتمهای ناخالصی معین به مواد نیم هادی نسبتا خالص بطور کامل تغییر یابد، این ناخالصیها هر چند که فقط یک در ده میلیون باشد می‌توانند به اندازه کافی ساختمان نوار انرژی را تا حد خاصیت الکترونیکی ماده دگرگون سازند.



تصویر

انواع نیم رسانای ناخالص

نیم رسانای نوع n

جهت افزایش تعداد الکترونهای نوار رسانش در بلور سیلسیوم اتم‌های پنج ظرفیتی از قبیل آنتیموان ، آرسنیک و یا فسفر وارد می‌کنیم که این اتمها در مدار ظرفیت دارای پنج الکترون می‌باشند. برای مثال اگر به بلور سیلسیوم اتم پنج ظرفیتی آنیموان را اضافه کنیم، چهار پیوند اشتراکی اتمهای سیلسیوم و آنیموان بوجود می‌آید. الکترون اضافه پنجم از اتم ناخالص باقی می‌ماند که به هیچ پیوندی مقید نیست. این الکترون باقیمانده خیلی سست به اتم مادر خود مستقل است، و به عنوان الکترون آزاد به راحتی وارد نوار رسانش می‌شود.

الکترونهای جدید در نوار رسانش یا از طریق آلایش با اتمهای پنج ظرفیتی می‌باشد و یا اینکه چندتایی بخاطر انرژی گرمایی براثر تولید زوج الکترون-حفره می‌باشد. چون تعداد زیادی الکترون در نوار رسانش وجود دارد، الکترونها را حاملهای اکثریت می‌نامیم. سیلسیومی که به این صورت آلائیده شده به نیم‌ سانای نوع n معروف است.



تصویر

نیم رسانای نوع P

ماده نوع p از وارد کردن ناخالصی‌هایی که در مدار ظرفیت فقط سه الکترون دارند، در بلور ژرمانیوم یا سیلسیوم خالص بدست می‌آید. در این حالت جهت تکمیل پیوندهای اشتراکی کمبود الکترون وجود دارد. کمبود اخیر حفره نام داشته که با یک دایره کوچک و یا علامت مثبت نشان داده می‌شود. چون کمبودهای حاصل یک الکترون آزاد را می‌تواند جذب کند، با کنترل مقدار ناخالصی افزده شده می‌توانیم تعداد حفره‌ها در بلور آلاینده را کنترل کنیم.

نیم رسانایی که با ناخالصی سه ظرفیتی آلائیده شده باشد، نیم رسانای نوع P نامیده می‌شود. تعداد حفره‌ها در یک نیم‌ سانای نوع P خیلی بیشتر از تعداد الکترونها در نوار رسانش است. به این دلیل حفره‌ها را حاملهای اکثریتی و الکترونهای نوار رسانش را حاملهای اقلیتی می‌نامند.



تصویر

اهمیت مواد نوع n و p در الکترونیک

مواد نوع n و p اساس ساختمان مواد نیم هادی را تشکیل می‌دهند. اتصال مواد نوع n و p ، عنصر نیم هادی به نام دیود را بوجود می‌آورد، که در الکترونیک از اهمیت بسزایی برخوردار است. همچنین از ترکیب سه قطعه pnp یا npn قطعه دیگری بدست می‌آید. در ترانزیستورهای دوقطبی بکار می‌رود. این قطعه به همراه همتای اثر میدانی تاثیر شگفتی روی ، تقریبا تمام حوزه‌های زندگی نوین گذاشته است.

مباحث مرتبط با عنوان



تعداد بازدید ها: 13533


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..