Electronice: Semiconductori doping - manechine

Diodele și tranzistoarele sunt realizate din semiconductori precum siliciul și germaniul. Semiconductoarele pure nu vor conduce curentul electric, dar dacă faceți un semiconductor prin adăugarea anumitor tipuri de impurități, cunoscute ca dopații , schimbați caracteristicile electrice ale semiconductorului atunci când o tensiune este aplicată în mod corect. Atomii unui semiconductor pur, cum ar fi siliciul, sunt păstrați împreună prin legături covalente puternice într-o structură cristalină tridimensională. Fiecare atom de silicon împarte cele 8 atomi de valență (externi) cu atomii învecinați. Prin doparea unui material semiconductor pur, ai supărat legăturile și ai eliberat încărcăturile de încărcare

.

dopantii nu sunt dopi; ei încearcă să se muleze ca unul dintre atomii cristalului, încercând să se lege cu ceilalți atomi, dar sunt destul de diferiți pentru a agita lucrurile. De exemplu, un atom de arsenic are încă un electron exterior decât un atom de siliciu. Atunci când adăugați o cantitate mică de arsen la o grămadă de atomi de siliciu, fiecare atom de arsenic își are mușchii în interior, legând atomii de siliciu, lăsându-i însă un electron suplimentar care plutește în jurul cristalului. Chiar dacă materialul dopat este neutru din punct de vedere electric, acesta conține acum o grămadă de electroni liberi rătăcind fără rost - făcându-l mult mai conductiv. Prin doparea siliciului, vă schimbați proprietățile sale electrice: Oriunde se adaugă dopantul, siliciul devine mai conductiv.

mai puțin

. Pentru fiecare atom de bor adăugat la un cristal de siliciu, obțineți ceea ce este cunoscut ca o gaură în structura cristalină unde ar trebui să fie un electron exterior. Oriunde există o gaură în structură, legătura care ține atomii împreună este atât de puternică, va fura un electron de la un alt atom pentru a umple gaura, lăsând o gaură în altă parte, care apoi se umple de un alt electron și așa mai departe.

Te poți gândi la acest proces ca la gaura care se mișcă în interiorul cristalului. (Ei bine, electronii se mișcă, dar se pare că poziția gaurii continuă să se miște.) Deoarece fiecare gaură reprezintă un electron lipsă, mișcarea găurilor are același efect ca un flux de încărcări pozitive.

Impuritățile care eliberează electroni (încărcături negative) pentru a se deplasa printr-un semiconductor sunt numite

dopant donatori

, iar semiconductorul dopat este cunoscut sub numele de semiconductor de tip N . Arsenicul este un dopant tipic donator. Impuritățile (cum ar fi borul) care eliberează găuri (ca încărcăturile pozitive) să se miște printr-un semiconductor sunt numite dopant acceptor, și semiconductorul dopat este cunoscut ca