Περιεχόμενο

• Περιεχόμενο: Διαφορά μεταξύ εγγενών ημιαγωγών και εξωγενούς ημιαγωγού
• Τι είναι το εγγενές ημιαγωγό;
• Τι είναι το Extrinsic Semiconductor;
• Βασικές διαφορές

Οι εγγενείς ημιαγωγοί και οι εξωγενείς ημιαγωγοί είναι όροι που χρησιμοποιούνται ευρέως στη μελέτη των ημιαγωγών. Και οι δύο διαφέρουν σε μεγάλο βαθμό από το άλλο όταν συγκρίνουμε τη λειτουργικότητά τους. Ο εγγενής ημιαγωγός συμβαίνει να είναι ένας γνήσιος ημιαγωγός, ενώ η ιδιαίτερη αγωγιμότητα του είναι συνήθως κακή και έτσι δεν βρίσκουν ποτέ σημαντική εφαρμογή, ενώ από την άλλη η εξωτερική ημιαγωγός είναι συνήθως ημιαγωγούς κάθε φορά που μια τρισθενή ή ακόμα και πεντασθενή πρόσμιξη είναι ασφαλώς συνδυασμένη με ένα γνήσιο ημιαγωγό, και αποκτάται ο εξωγενής ημιαγωγός.

Περιεχόμενο: Διαφορά μεταξύ εγγενών ημιαγωγών και εξωγενούς ημιαγωγού

• Τι είναι το εγγενές ημιαγωγό;
• Τι είναι το Extrinsic Semiconductor;
• Βασικές διαφορές

Τι είναι το εγγενές ημιαγωγό;

Ένας εγγενής ημιαγωγός, μερικές φορές γνωστός και ως καθαρός ημιαγωγός. ένας εγγενής ημιαγωγός ο οποίος επίσης αναφέρεται ως ημικυκλωτής ή ακόμη και ημιαγωγός τύπου i, μπορεί να περιγραφεί ως γνήσιο ημιαγωγό χωρίς να υπάρχουν μεταγενέστερες σημαντικές ποικιλίες προσμείξεων. Η ποσότητα των φορέων φορτίου παραμένει ως εκ τούτου με βάση τις ιδιαίτερες ιδιότητες του ίδιου του υλικού σε αντίθεση με έναν αριθμό ακαθαρσιών. Σε εγγενείς ημιαγωγούς, η ποσότητα των ενεργοποιημένων ηλεκτρονίων και επίσης ένας αριθμός τρυπών είναι συνήθως ίσος. Οι οπές παριστάνονται από το p και τα ηλεκτρόνια αντιπροσωπεύονται από n, ως εκ τούτου, n = p σε ένα εγγενές ημιαγωγό.

Η ηλεκτρική αγωγιμότητα που σχετίζεται με ενδογενείς ημιαγωγούς μπορεί να είναι αποτέλεσμα κρυσταλλογραφικών ελαττωμάτων ή ακόμα και διέγερσης ηλεκτρονίων. Μέσα σε ένα εγγενές ημιαγωγό, ένας αριθμός ηλεκτρονίων μέσα στη ζώνη αγωγιμότητας είναι ισοδύναμος με την ποσότητα οπών εντός της ζώνης σθένους. Η ζώνη αγωγιμότητας που συνδέεται με τους ημιαγωγούς όπως το πυρίτιο και το γερμάνιο είναι στην πραγματικότητα άδεια, καθώς η ζώνη σθένους είναι αναμφίβολα πλήρως φορτωμένη με ηλεκτρόνια με πολύ χαμηλή θερμοκρασία. Το γερμάνιο, καθώς και το πυρίτιο, διαθέτουν 4 ηλεκτρόνια σθένους. Κάθε άτομο που συνδέεται με το πυρίτιο γερμάνιου παρέχει ένα ηλεκτρόνιο που χαρακτηρίζει το γειτονικό του άτομο. Επομένως δημιουργείται ομοιοπολικός δεσμός. Έτσι, δεν υπάρχει κανένα εντελώς ελεύθερο ηλεκτρόνιο στο γερμάνιο και το πυρίτιο. Εξαιτίας αυτού, δεν υπάρχει καμία μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας μέσα σε αυτά.

Αυτά τα είδη γνήσιων ημιαγωγών ταξινομούνται ως εγγενείς ημιαγωγοί. Στην περίπτωση που οι καθαρές ημιαγωγοί συνήθως θερμαίνονται σε μια σημαντική θερμοκρασία ως αποτέλεσμα της θερμικής καταπόνησης, τα ηλεκτρόνια που σχετίζονται με τους γνήσιους ημιαγωγούς θα γίνουν τελείως ελεύθερα απλά χάνοντας τους δεσμούς. Τα ηλεκτρόνια μπορούν εύκολα να περάσουν το απαγορευμένο κενό ενέργειας σε περίπτωση που η ενέργεια των ηλεκτρονίων είναι μεγάλη και μετακινηθεί κατευθείαν στη ζώνη αγωγιμότητας. Όταν ένα ηλεκτρόνιο μεταβαίνει σε ζώνη αγωγιμότητας που προέρχεται από τη ζώνη σθένους γενικά υπάρχει κενότητα. Η κενή θέση αποτελεί μια τρύπα και αυτό το κενό ισοδυναμεί με ένα θετικό φορτίο.

Τι είναι το Extrinsic Semiconductor;

Ένας εξωγενής ημιαγωγός είναι σίγουρα ένας ενισχυμένος ενδογενής ημιαγωγός που έχει μια μικρή ποσότητα ακαθαρσιών προστιθέμενη επιπροσθέτως μέσω μίας μεθόδου, γενικά γνωστής ως doping, η οποία συνήθως τροποποιεί τις ιδιαίτερες ηλεκτρικές ιδιότητες που ανήκουν στον ημιαγωγό και επίσης ενισχύει την αγωγιμότητα του. Η προσθήκη ακαθαρσιών μέσα στα υλικά των ημιαγωγών (διαδικασία ντόπινγκ) μπορεί εύκολα να διαχειριστεί την ιδιαίτερη αγωγιμότητα τους. Η διαδικασία ντόπινγκ δημιουργεί μερικές ομάδες που συνδέονται με ημιαγωγούς: το αρνητικό φορτίο που περιέχει αγωγό γνωστό ως αγωγό τύπου και επίσης τον αγωγό θετικού φορτίου που είναι γνωστός ως ημιαγωγός τύπου ρ.

Τα ημιαγωγοί μπορούν να βρεθούν ακριβώς ως πιθανά στοιχεία ή ακόμη και ενώσεις. Το πυρίτιο και το γερμάνιο θα ήταν τα πιο συνηθισμένα και συχνότερα χρησιμοποιούμενα στοιχειακά ημιαγωγοί. Έτσι, εκτός από το Ge έχει ένα είδος κρυσταλλικής κατασκευής που αναφέρεται ως πλέγμα διαμαντιών. Αυτό είναι βέβαιο ότι κάθε άτομο έχει τους 4 πλησιέστερους γείτονές του στις άκρες που συνδέονται με ένα τυπικό τετράεδρο, χρησιμοποιώντας το ίδιο το άτομο που μένει στη μέση. Εκτός από τα ημιαγωγοί γνήσιου στοιχείου, πολυάριθμα κράματα μαζί με τις ενώσεις συμβαίνουν να είναι ημιαγωγοί. Το κύριο πλεονέκτημα του σύνθετου ημιαγωγού είναι ότι σας προμηθεύει με τον μηχανικό της συσκευής που διαθέτει ένα τεράστιο όγκο ενεργειακών χώρων και επίσης κινητήρια δύναμη για να εξασφαλίσει ότι τα υλικά μπορούν να βρεθούν μαζί με ιδιότητες που ικανοποιούν συγκεκριμένες απαιτήσεις. Μερικοί από αυτούς τους ημιαγωγούς αποκαλούνται επομένως εκτεταμένοι ημιαγωγοί bandgap

Βασικές διαφορές

1. Σε εγγενείς ημιαγωγούς, δεν προστίθεται πρόσμιξη, ενώ σε εξωτερικούς ημιαγωγούς προστίθεται ακαθαρσία.
2. Σε εγγενείς ημιαγωγούς, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια στη ζώνη αγωγής είναι ίσα με τον αριθμό των οπών στη ζώνη σθένους, ενώ σε εξωτερικά ελεύθερα ημιαγωγούς ηλεκτρόνια και οπές δεν είναι ποτέ ίσα.
3. Οι εγγενείς ημιαγωγοί έχουν χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα ενώ οι εξωγενείς ημιαγωγοί έχουν υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα.
4. Η αγωγιμότητα των εγγενών ημιαγωγών εξαρτάται από τη θερμοκρασία, αλλά σε εξωγενείς εξαρτάται από το ποιο στοιχείο είναι προσμιγμένο.