De halvledermaterialer inkluderer fire elektroner i deres valensskall (eksternt skall) som Ge (germanium) og Si (silisium). Ved å bruke disse elektronene med halvleder atom, kan bindinger dannes med dets tilstøtende atomer. På samme måte inkluderer noen materialer fem elektroner i deres valanse skall er kjent som pentavalente materialer som arsen eller fosfor. Så disse materialene brukes hovedsakelig til å lage halvleder av n-typen. Fire-elektron-urenhetene kan danne bindingen ved hjelp av tilstøtende silisiumatomer. Så dette etterlater ett fritt elektron, og det resulterende materialet inkluderer nr. av frie elektroner. Når elektroner er –Ve-ladningsbærere, er materialet kjent som en halvleder av n-type. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over n-type halvleder.
Hva er N-type halvleder?
Definisjon: Et N-type halvledermateriale brukes i elektronikk og det kan dannes ved å tilsette en urenhet til en halvleder som Si og Ge er kjent som en n-type halvleder. Her er donorurenshetene som brukes i halvlederen arsen, fosfor, vismut, antimon, osv. Som navnet antyder, gir en donor gratis elektroner til en halvleder. Ved å gjøre dette kan flere ladningsbærere dannes for ledning i materialet.
N-typen eksempler på halvleder er Sb, P, Bi og As. Disse materialene inkluderer fem elektroner i det ytre skallet. De fire elektronene vil lage kovalente bindinger ved hjelp av de tilstøtende atomene, og det femte elektronet vil være tilgjengelig som en nåværende bærer. Så det urenhetsatomet kalles et donoratom.
I denne halvlederen vil strømmen være der på grunn av bevegelse av hull og elektroner. Dermed er de fleste ladningsbærere i denne halvlederen elektroner og minoritetsladere er hull.
N-type halvlederdoping
Halvlederen av n-typen er dopet med et donoratom fordi de fleste ladningsbærere er negative elektroner. Siden silisium er et tetravalent element, inkluderer strukturen til normal krystall fire kovalente bindinger fra 4 eksterne elektroner. De mest brukte dopantene i Si er gruppe-III og gruppe-V-elementer.
N-Type Semiconductor Doping
Her er pentavalente elementer gruppe-V-elementer. De inkluderer 5 valenselektroner, og de tillater dem å jobbe som giver. Antallet av disse elementene som antimon, fosfor eller arsen donerer gratis elektroner slik at den indre halvlederledningsevnen økes kraftig. For eksempel, når en Si-krystall er dopet med et gruppe III-element som bor, vil det skape en p-type halvleder, men en Si-krystall er dopet med gruppe V-elementikke som fosfor, så vil det skape en n-type halvleder.
Dominansen av ledningselektroner kan gjøres totalt gjennom nei. av donorelektroner. Dermed er hele nei. av ledningselektroner kan tilsvare nei. av giversider (n≈ND). Halvledermaterialets ladningsneutralitet kan opprettholdes når energiserte donorsteder balanserer elektronens ledning. En gang nei. ledning av elektroner økes, da vil antall hull bli redusert.
Ubalanse i bærerkonsentrasjonen i de respektive båndene kan uttrykkes gjennom antall hull og elektroner. I n-typen er elektroner majoritetsladere, mens hullene er minoritetsladere.
Energidiagram over N-type halvleder
De energibånd Diagrammet til denne halvlederen er vist nedenfor. De frie elektronene finnes i ledningsbåndet på grunn av tilsetning av det pentavalente materialet. I krystallens kovalente bindinger passet ikke disse elektronene. Men et lite antall elektroner kan være tilgjengelige i ledningsbåndet for å danne elektronhullpar. Nøkkelpunktene i halvlederen er å legge til pentavalent materiale som kan forårsake antall frie elektroner.
Energidiagram
Ved romtemperatur går den termiske energien videre til halvlederen, og deretter kan et elektronhullspar genereres. Derfor kan et lite antall gratis elektroner være tilgjengelig. Disse elektronene vil forlate etter hull i valensbåndet. Her er ‘n’ det negative materialet når nei. av frie elektroner levert gjennom Pentavalent-materialet er større enn nr. av hull.
Ledning gjennom N-type halvleder
Ledningen av denne halvlederen kan være forårsaket av elektronene. Når elektronene forlater et hull, vil rommet bli tiltrukket av andre elektroner. Derfor blir hullet betraktet som + vely ladet. Så denne halvlederen inkluderer to typer bærere som + velyadede hull og negativt ladede elektroner. Elektronene kalles majoritetsbærere, mens hullene kalles minoritetsbærere fordi elektronene er høyere i antall sammenlignet med hull.
Når en kovalent binding knuser og elektronene beveger seg vekk fra et hull, bryter et annet elektron seg fra bindingen og tiltrekkes mot dette hullet. Derfor vil hullene og elektronene bevege seg i omvendt retning. Elektronene vil bli tiltrukket mot + ve-terminalen på batteriet, mens hullene trekkes til -ve-terminalen på batteriet.
Vanlige spørsmål
1). Hva er en halvleder av n-type?
Et materiale som er designet ved å tilsette urenheter til en halvleder som silisium, ellers er germanium kjent som en halvleder av n-type.
2). Hva er flertalls- og minoritetsladebærere i denne halvlederen?
De fleste ladebærere er elektroner og hull er minoritetsladere
3). Hva er ytre halvledere?
De er p-type og n-type
4). Hva er halvleder og deres eksempler?
Et materiale som har en egenskap som leder og isolator er kjent som en halvleder. Eksemplene er selen, silisium og germanium.
5). Hva er funksjonen til halvleder?
Den brukes til å produsere elektroniske komponenter som transistorer, dioder og ICer
Dermed handler dette om en oversikt over n-type halvleder . Disse brukes til å designe forskjellige typer elektroniske enheter som transistorer, dioder og ICer (integrerte kretser) på grunn av deres pålitelighet, kompakthet, lave kostnader og effektivitet. Her er et spørsmål til deg, hva er en halvleder av p-type?
