Ключовата разлика между богатите на електрони и дефицитните на електрони примеси е, че богатите на електрони примеси са легирани с елементи от група 1s като P и As, които се състоят от 5 валентни електрона, докато примесите с електронен дефицит са легирани с елементи от група 13 като B и Al, който от 3 валентни електрона.
Термините богати на електрони и дефицитни на електрони примеси попадат в полупроводниковата технология. Полупроводниците обикновено се държат по два начина: присъща проводимост и външна проводимост. При присъщата проводимост, когато е осигурено електричество, електроните се движат зад положителен заряд или дупка на мястото на липсващ електрон, тъй като чистият силиций и германий са лоши проводници, които имат мрежа от силни ковалентни връзки. Това кара кристала да провежда електричество. При външната проводимост, проводимостта на вътрешните проводници се увеличава чрез добавяне на подходящо количество подходящ примес. Ние наричаме този процес „допинг“. Двата вида допинг методи са богати на електрони и допинги с дефицит на електрони.
Какво представляват богатите на електрони примеси?
Богатите на електрони примеси са видове атоми с повече електрони, които са полезни за увеличаване на проводимостта на полупроводниковия материал. Те са наречени n-тип полупроводници, тъй като броят на електроните се увеличава по време на тази техника на допинг.
В този тип полупроводник към полупроводника се добавят атоми с пет валентни електрона, което води до използване на четири от пет електрона за образуването на четири ковалентни връзки с четири съседни силициеви атома. Тогава петият електрон съществува като допълнителен електрон и става делокализиран. Има много делокализирани електрони, които могат да увеличат проводимостта на легирания силиций, като по този начин увеличат проводимостта на полупроводника.
Какво представляват примесите с електронен дефицит?
Богатите на електрони примеси са видове атоми с по-малко електрони, което е полезно за увеличаване на проводимостта на полупроводниковия материал. Те се наричат полупроводници от p-тип, тъй като броят на дупките се увеличава по време на тази техника на допинг.
В този тип полупроводник атом с три валентни електрона се добавя към полупроводниковия материал, замествайки атомите на силиций или германий с атома на примеса. Примесните атоми имат валентни електрони, които могат да създават връзки с три други атома, но тогава четвъртият атом остава свободен в кристала на силиций или германий. Следователно този атом вече е наличен за провеждане на електричество.
Каква е разликата между богати на електрони и дефицитни на електрони примеси?
Ключовата разлика между богатите на електрони примеси и тези с дефицит на електрони е, че богатите на електрони примеси са легирани с елементи от група 1s като P и As, които съдържат 5 валентни електрона, докато примесите с дефицит на електрони са легирани с елементи от група 13 като B и Al, които съдържат 3 валентни електрона. Когато се разглежда ролята на примесните атоми, в богатите на електрони примеси, 4 от 5 електрона в примесния атом се използват за образуване на ковалентни връзки с 4 съседни силициеви атома, а 5th електрон остава екстра и се делокализира; въпреки това, в примеси с дефицит на електрони, 4th електрон на решетъчния атом остава допълнителен и изолиран, което може да създаде електронна дупка или електронно свободно място.
Следващата таблица обобщава разликата между богати на електрони примеси и такива с електронен дефицит.
Обобщение – Богати на електрони срещу примеси с електронен дефицит
Полупроводниците са твърди вещества, които имат междинни свойства между металите и изолаторите. Тези твърди вещества имат само малка разлика в енергията между запълнената валентна лента и празната проводяща зона. Богати на електрони примеси и примеси с електронен дефицит са два термина, които използваме, за да опишем полупроводниковите материали. Ключовата разлика между богатите на електрони и дефицитните на електрони примеси е, че богатите на електрони примеси са легирани с елементи от група 1s като P и As, които съдържат 5 валентни електрона, докато примесите с електронен дефицит са легирани с елементи от група 13 като B и Al, които съдържат 3 валентни електрона.
