Разлика између унутрашњег и вањског полуводича

Интринсиц вс Ектринсиц Семицондуцтор

Изузетно је што се савремена електроника заснива на једној врсти материјала, полуводичима. Полупроводници су материјали који имају средњу проводљивост између проводника и изолатора. Полупроводнички материјали кориштени су у електроници још прије проналаска полуводичких диода и транзистора 1940-их, али након тога полуводичи су нашли велику примјену на пољу електронике. Године 1958., проналазак интегрисаног кола Јацк Килби из тексашких инструмената подигао је употребу полуводича у пољу електронике на невиђени ниво.

Природно полуводичи имају својство проводљивости због носача слободног набоја. Такав полуводич, материјал који природно показује својства полуводича, познат је као својствен полупроводник. За развој напредних електронских компоненти, побољшани су полуводичи који се понашају са већом проводљивошћу додавањем материјала или елемената, који повећавају број носача набоја у полуводичком материјалу. Такав полуводич је познат и као вањски полуводич.

Више о унутрашњим полуводичима

Проводљивост било ког материјала је последица електрона који се топлотном мешањем ослобађа у проводном опсегу. У случају својствених полуводича, број ослобођених електрона је релативно мањи него код метала, али већи него у изолаторима. То омогућава врло ограничену проводљивост струје кроз материјал. Када се температура материјала повећа, више електрона улази у проводни опсег, а самим тим и проводљивост полуводича такође расте. Постоје две врсте носача набоја у полуводичу, електрони који се испуштају у валентни опсег и упражњене орбитале, познатије као рупе. Број рупа и електрона у унутрашњем полуводичу су једнаки. И рупе и електрони доприносе струјању струје. Када се примени разлика потенцијала, електрони се крећу према већем потенцијалу, а рупе се крећу према нижем потенцијалу.

Много је материјала који делују као полуводичи, неки су елементи, а неки су једињења. Силицијум и германијум су елементи полупроводних својстава, док је галијум арсенид једињење. Генерално елементи из групе ИВ и једињења из елемената из група ИИИ и В, као што је галијум арсенид, алуминијум фосфид и галијум нитрид показују својствена својства полуводича.

Више о вањским полуводичима

Додавањем различитих елемената, својства полуводича могу се побољшати тако да спроведу више струје. Процес додавања познат је као допинг док је додавани материјал познат као нечистоћа. Нечистоће повећавају број носача набоја унутар материјала, омогућавајући бољу проводљивост. На основу носача који се испоручује, нечистоће су класификоване као акцептори и донатори. Донатори су материјали који имају невезане електроне унутар решетке, а акцептори су материјали који остављају рупе у решетки. За полуводиче групе ИВ, елементи ИИИ групе бор, алуминијум делују као акцептори, док елементи групе В фосфор и арсен делују као донатори. За комбиноване полупроводнике групе ИИ-В, селен, телуријум делују као донатори, док Берилијум, цинк и кадмијум делују као акцептори.

Ако се као нечистоћа дода одређени број акцепторских атома, број рупа се повећава и материјал има вишак носача позитивног набоја него раније. Стога се полуводич допиран акцепторском нечистоћом назива полупроводник позитивног типа или П-типа. На исти начин полуводич допиран нечистоћом донора, који оставља материјал у вишку електрона, назива се негативним типом или Н-тип полуводича..

Полуводичи се користе за производњу различитих врста диода, транзистора и сродних компоненти. Ласери, фотонапонске ћелије (соларне ћелије) и фото детектори такође користе полуводиче.

Која је разлика између унутрашњих и вањских полуводича?

• Полупроводници који нису допирани познати су као својствени полуводичи, док је полуводички материјал допиран нечистоћама познат као вањски полуводич..

• Број носача позитивног набоја (рупе) и носача негативног наелектрисања једнаки су у унутрашњим полуводичима, док се додавањем нечистоћа мења број носача наелектрисања; стога је неједнако у вањским полуводичима.

• Унутрашњи полуводичи имају релативно нижу проводљивост од вањских полуводича.