Nøkkelforskjellen mellom elektronrike og elektronmangelfulle urenheter er at elektronrike urenheter er dopet med gruppe 1s-elementer som P og As, som består av 5 valenselektroner, mens elektronmangelfulle urenheter er dopet med gruppe 13-elementer slik som B og Al, hvilke av 3 valenselektroner.
Begrepene elektronrike og elektronmangelfulle urenheter kommer inn under halvlederteknologi. Halvledere oppfører seg vanligvis på to måter: indre ledning og ytre ledning. I indre ledning, når elektrisitet tilføres, beveger elektronene seg bak en positiv ladning eller et hull på stedet for et manglende elektron fordi rent silisium og germanium er dårlige ledere som har et nettverk av sterke kovalente bindinger. Dette gjør at krystallen leder elektrisitet. Ved ytre ledning økes ledningsevnen til indre ledere ved tilsetning av en passende mengde passende urenheter. Vi kaller denne prosessen "doping". De to typene dopingmetoder er elektronrik og elektronmangel doping.
Hva er elektronrike urenheter?
Elektronrike urenheter er typer atomer med flere elektroner som er nyttige for å øke ledningsevnen til halvledermateriale. Disse er navngitt som n-type halvledere fordi antallet elektroner økes under denne dopingteknikken.
I denne typen halvledere legges atomer med fem valenselektroner til halvlederen, noe som resulterer i at fire av fem elektroner brukes i dannelsen av fire kovalente bindinger med fire tilstøtende silisiumatomer. Da eksisterer det femte elektronet som et ekstra elektron, og det blir delokalisert. Det er mange delokaliserte elektroner som kan øke ledningsevnen til dopet silisium, og dermed øke ledningsevnen til halvlederen.
Hva er urenheter med elektronmangel?
Elektronrike urenheter er typer atomer som har færre elektroner, noe som er nyttig for å øke ledningsevnen til halvledermateriale. Disse er navngitt som p-type halvledere fordi antall hull økes under denne dopingteknikken.
I denne typen halvledere legges et atom med tre valenselektroner til halvledermaterialet, og erstatter silisium- eller germaniumatomene med urenhetsatomet. Urenhetsatomer har valenselektroner som kan lage bindinger med tre andre atomer, men da forblir det fjerde atomet fritt i krystallen av silisium eller germanium. Derfor er dette atomet nå tilgjengelig for å lede elektrisitet.
Hva er forskjellen mellom elektronrike og elektronmangelfulle urenheter?
Nøkkelforskjellen mellom elektronrike og elektronmangelfulle urenheter er at elektronrike urenheter er dopet med gruppe 1s-elementer som P og As som inneholder 5 valenselektroner, mens elektronmangelfulle urenheter er dopet med gruppe 13-elementer som B og Al som inneholder 3 valenselektroner. Når man vurderer rollen til urenhetsatomer, i elektronrike urenheter, brukes 4 av 5 elektroner i urenhetsatomet til å danne kovalente bindinger med 4 nærliggende silisiumatomer, og det 5th elektronet gjenstår ekstra og blir delokalisert; I elektronmangelfulle urenheter forblir imidlertid det 4th elektronet i gitteratomet ekstra og isolert, noe som kan skape et elektronhull eller ledig elektron.
Den følgende tabellen oppsummerer forskjellen mellom elektronrike og elektronmangelfulle urenheter.
Sammendrag – elektronrik vs elektronmangelforurensning
Halvledere er faste stoffer med egenskapene mellom metaller og isolatorer. Disse faste stoffene har bare en liten forskjell i energi mellom det fylte valensbåndet og det tomme ledningsbåndet. Elektronrike urenheter og elektronmangelfulle urenheter er to begreper vi bruker for å beskrive halvledermaterialer. Den viktigste forskjellen mellom elektronrike og elektronmangelfulle urenheter er at elektronrike urenheter er dopet med gruppe 1s-elementer som P og As som inneholder 5 valenselektroner, mens elektronmangelfulle urenheter er dopet med gruppe 13-elementer som B og Al som inneholder 3 valenselektroner.
