Какие носители заряда являются основными в полупроводниках p типа: Какие носители заряда являются основными в полупроводниках р-типа? Ответы — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Какие носители заряда являются основными в полупроводниках р-типа? Ответы

Какие носители заряда являются основными в полупроводниках р-типа? Ответы – Дырки

спросил от Вопросы и ответы в категории Естественные науки

Ваш ответ

Отображаемое имя (по желанию):

Отправить мне письмо на это адрес если мой ответ выбран или прокомментирован:Отправить мне письмо если мой ответ выбран или прокомментирован

Конфиденциальность: Ваш электронный адрес будет использоваться только для отправки уведомлений.

Анти-спам проверка:

Чтобы избежать проверки в будущем, пожалуйста войдите или зарегистрируйтесь.

1 Ответ

Носители заряда в примесных полупроводниках

При производстве полупроводниковых приборов вместо чистых полупроводников используют примесные полупроводники. Введение примеси связано с необходимостью создания в полупроводнике преимущественно электронной либо дырочной электропроводности и увеличения электрической проводимости. В связи с этим различают соответственно электронные (n-типа) и дырочные (р-типа) полупроводники. Для получения полупроводника n-типа в чистый полупроводник вводят примесь, создающую в полупроводнике только свободные электроны. Вводимая примесь является «поставщиком» электронов, в связи с чем, ее называют донорной.

Для германия и кремния, относящихся к IV группе Периодической системы элементов, донорной примесью служат элементы V группы (сурьма, фосфор, мышьяк), атомы которых имею пять валентных электронов. При внесении такой примеси атомы примеси замещают атомы полупроводника в отдельных узлах кристаллической решетки. Четыре электрона каждого атома примеси участвуют в ковалентной связи с соседними атомами исходного материала, а пятый электрон оказывается значительно слабее связанным со своим атомом (рис. 16). Для его превращения в свободный носитель заряда требуется меньшее количество энергии, чем для освобождения электрона из ковалентной связи. В результате приобретения дополнительной энергии «избыточный» электрон покидает атом и становится свободным, а атом примеси превращается в положительный ион.

Рис. 16 Возникновение свободного электрона в кристалле полупроводника n-типа

В условиях достаточно большой концентрации атомов примеси их ионизация создает некоторую концентрацию в кристалле полупроводника свободных электронов и неподвижных положительных ионов, локализованных в местах расположения атомов примеси. Слой полупроводника остается электрически нейтральным, если освободившиеся электроны не уходят за пределы слоя. При уходе электронов под действием каких-либо факторов в другие слои кристалла оставшиеся положительные ионы донорной примеси создают в данном слое нескомпенсированный положительный объемный заряд.

Концентрация свободных электронов в полупроводнике n-типа определяется преимущественно концентрацией введенной примеси , а не собственными электронами валентной зоны. В соответствии с этим концентрация электронов в полупроводнике — типа существенно выше концентрации дырок , образующихся в результате перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости. Электроны в таком типе полупроводника являются основными носителями заряда, а дырки — неосновными носителями заряда.

В полупроводниках р-типа введение примеси направлено на повышение концентрации дырок. Задача решается использованием в качестве примеси элементов III группы Периодической системы (индий, галлий, алюминий, бор), атомы которых имеют по три валентных электрона. При наличии такой примеси каждый ее атом образует только три ковалентные связи с соседними атомами исходного полупроводника (рис. 17). Четвертая связь остается незаполненной. Недостающий валентный электрон принимается от одного из соседних атомов кристаллической решетки. Требуемая для такого перехода энергия невелика. Переход электрона приводит к образованию дырки в ковалентной связи соседнего атома, откуда ушел электрон и превращению атома примеси в неподвижный отрицательный ион. В результате за счет примеси достигается повышение концентрации дырок в полупроводнике. Атомы примеси, принимающие валентные электроны соседних атомов, называют акцепторными, а примесь — акцепторной.

Рис. 17 Возникновение дырки в кристалле полупроводника p-типа

В условиях достаточно большой концентрации атомов акцепторной примеси в кристалле полупроводника создается некоторая концентрация подвижных дырок и неподвижных отрицательных ионов. В нормальных условиях число дырок в полупроводнике p-типа остается равным числу отрицательных ионов, в слое сохраняется зарядная нейтральность. Если, вошедшие из других слоев электроны, заполнят некоторое число существующих дырок, в данном слое появится нескомпенсированный отрицательный объемный заряд, создаваемы ионами акцепторной примеси.

Концентрация дырок в валентной зоне определяется преимущественно концентрацией внесенной акцепторной примеси , а не дырками, возникающими при термогенерации носителей заряда за счет преодоления валентными электронами запрещенной зоны. В соответствии с этим концентрация дырок в полупроводнике p-типа существенно больше концентрации свободных электронов . Дырки в этом случае являются основными носителями заряда, а электроны — неосновными.

Необходимая для создания полупроводников n и p-типа примесь вносится в количестве, при котором концентрация основных носителей заряда существенно (на два-три порядка) превышает концентрацию неосновных носителей заряда. В зависимости от концентрации введенной примеси удельная проводимость примесного полупроводника возрастает по сравнению с чистым полупроводником в десятки и сотни тысяч раз.

Характерной особенностью примесных полупроводников является то, что произведение концентраций основных и неосновных носителей заряда при данной температуре является постоянной величиной и определяется соотношением:

(11)

где собственные концентрации носителей заряда в чистом полупроводнике.

Зависимость концентрации носителей заряда от температуры накладывает ограничения на температурный диапазон применения полупроводниковых приборов. Рабочий диапазон температур характеризуется существенным превышением в примесных полупроводниках кноцентрации основных носителей заряда над неосновными ( и ) при концентрации основных носителей заряда, близкой к концентрации внесенной примеси ( и ).

При температурах, превышающих верхний температурный предел, число носителей заряда, создаваемых в кристалле при термогенерации за счет преодоления валентными электронами запрещенной зоны резко возрастает. При этом может оказаться, что электрическая проводимость в полупроводнике будет определяться не концентрацией внесенной примеси, а концентрацией собственных носителей заряда. Верхний температурный предел зависит от ширины запрещенной зоны полупроводника и составляет для германии 75-85⁰С, а для кремния 150-170⁰С. При этом преимущество кремния на германием очевидно.

При температуре ниже рабочего диапазона основную роль в создании тока играют основные носители заряда, уменьшение концентрации которых за счет уменьшения количества ионизированных атомов примеси вызывает уменьшение электрической проводимости. Нижний температурный предел работы полупроводниковых приборов составляет -55 до -60⁰С.

Носители заряда в полупроводнике р-типа: (А). Только электроны (B). Только отверстия (С). Дырки в большем количестве и электроны в меньшем количестве (D). Отверстия и электроны в равном числе

Последняя обновленная дата: 18 марта 2023 г.

•

Общее представление: 282,3K

•

Просмотры сегодня: 3,62K

Ответ

Проверенный

282,3K+ просмот Полупроводники p-типа имеют трехвалентную примесь, и из-за этого мы имеем избыточное количество дырок в этом типе полупроводника. Ток, который течет в этом типе проводников, обусловлен движением отверстий внутри материала.

Полный пошаговый ответ:
Материал, проводимость которого находится в диапазоне между проводниками и изоляторами, называется полупроводником. Полупроводники бывают двух типов: один собственный полупроводник, а другой внешний полупроводник.
Собственные полупроводники — это чистые элементы, такие как кремний.
Внешние полупроводники, изготовленные путем легирования другими примесями для улучшения проводимости.
Внешние полупроводники относятся к n-типу или p-типу в зависимости от свойства примеси. В полупроводнике n-типа мы добавляем пятивалентную примесь, а в полупроводнике p-типа мы добавляем трехвалентную примесь.
Когда мы добавляем трехвалентную примесь, такую как алюминий, бор и т. д., атом легирующей примеси образует ковалентную связь с соседним атомом, но поскольку он имеет 3 валентных электрона, а собственный полупроводниковый материал имеет 4 валентных электрона. Значит, будет вакансия или дыра. Чтобы завершить соединение, потребуется дополнительный электрон, и он придет из соседства, снова создав дыру в своем собственном месте.
Поскольку у нас есть трехвалентная примесь, мы имеем большое количество дырок. Дырка является основным носителем заряда для полупроводника р-типа.
Количество электронов в полупроводнике p-типа очень мало по сравнению с количеством дырок. Электроны являются неосновными носителями заряда.
Итак, в полупроводнике р-типа и дырки, и электроны являются носителями заряда, но число дырок очень велико по сравнению с числом электронов.
Итак, носителями заряда в полупроводнике р-типа являются дырки в большом количестве и электроны в меньшем количестве.
Правильный вариант (с).

Дополнительная информация:
Проводимость материала можно определить как степень, в которой материал может проводить электричество. Он равен обратной величине проводимости. 9{2}$ в тепловом равновесии.

Недавно обновленные страницы

Большинство эубактериальных антибиотиков получены из биологии ризобия класса 12 NEET_UG

Биоинсектициды саламин были извлечены из класса 12 Biology Neet_ug

Какое из следующих утверждений, касающихся Baculovirus, NEET_UG

. Какое из следующих утверждений, касающихся Baculoviruses, 12 Biology Neet_ug

. муниципальные канализационные трубы не должны быть непосредственно 12 класса биологии NEET_UG

Очистка сточных вод выполняется микробами A B Удобрения 12 класса биологии NEET_UG

Иммобилизация фермента – это конверсия активного фермента класса 12 биологии NEET_UG

Большинство эубактериальных антибиотиков получают из биологического класса Rhizobium 12 NEET_UG

Саламиновые биоинсектициды были извлечены из биологического класса А 12 NEET_UG

12 класс биологии NEET_UG

Канализационные или городские канализационные трубы не должны быть напрямую 12 класс биологии NEET_UG

Очистка сточных вод выполняется микробами A B Удобрения 12 класс биологии NEET_UG

Иммобилизация фермента — это преобразование активного фермента класса 12 в биологии NEET_UG

Актуальные сомнения

[Решено] Что является основным носителем заряда в полупроводнике p-типа

Отверстия в полупроводнике p-типа и электроне в полупроводнике p-типа полупроводник n-типа
Электрон в полупроводниках p-типа и дырки в полупроводнике n-типа
Дырки в полупроводниках p-типа и дырки в полупроводнике n-типа тип полупроводник

Вариант 1: Отверстия в полупроводниках p-типа и электрон в полупроводнике n-типа

Бесплатно

CT 1: Текущие события (государственная политика и схемы)

58 тыс. пользователей

10 вопросов

10 баллов

10 минут

КОНЦЕПЦИЯ :

Материал , который не является хорошим проводником или хорошим изолятором , называется полупроводником .
Например, кремний
Носители заряда , которые присутствуют в большем количестве в полупроводнике по сравнению с другими частицами, называются основными носителями заряда .

Существуют два типа полупроводников :

P-типа полупроводник :

Полупроводник с отверстия в большинстве и Electron0102 носитель называется полупроводником p-типа .

N-тип Semiconductor :

Полупроводник, имеющий электроны в качестве большинства Зарядные носители и отверстия в виде Недейть .

Какие носители заряда являются основными в полупроводниках р-типа? Ответы

Ваш ответ

1 Ответ

Похожие вопросы

Носители заряда в примесных полупроводниках

[Решено] Что является основным носителем заряда в полупроводнике p-типа

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики