The bahan semikonduktor sertakan empat elektron dalam shell valensnya (shell luaran) seperti Ge (germanium) dan Si (silikon). Dengan menggunakan elektron ini dengan semikonduktor atom, ikatan dapat terbentuk dengan atom yang berdekatan. Begitu juga, beberapa bahan merangkumi lima elektron dalam shell valensnya yang dikenali sebagai bahan pentavalen seperti arsenik atau fosforus. Oleh itu, bahan-bahan ini digunakan terutamanya untuk membuat semikonduktor jenis-n. Kekotoran empat-elektron dapat membentuk ikatan menggunakan atom silikon yang berdekatan. Jadi ini meninggalkan satu elektron bebas dan bahan yang dihasilkan termasuk no. elektron bebas. Apabila elektron adalah pembawa cas –Ve, maka bahan tersebut dikenali sebagai semikonduktor jenis-n. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan semikonduktor jenis-n.
Apa itu Semikonduktor jenis-N?
Definisi: Bahan semikonduktor jenis-N digunakan di elektronik dan ia dapat dibentuk dengan menambahkan kekotoran pada semikonduktor seperti Si dan Ge dikenali sebagai semikonduktor jenis-n. Di sini kekotoran penderma yang digunakan dalam semikonduktor adalah arsenik, fosfor, bismut, antimoni, dan lain-lain. Seperti namanya, penderma memberikan elektron percuma kepada semikonduktor. Dengan melakukan ini, lebih banyak pembawa muatan dapat dibentuk untuk pengaliran di dalam bahan.
Jenis-n contoh semikonduktor ialah Sb, P, Bi, dan As. Bahan-bahan ini merangkumi lima elektron di cangkang luarnya. Keempat elektron akan membuat ikatan kovalen menggunakan atom bersebelahan dan elektron kelima akan dapat diakses seperti pembawa arus. Jadi atom pengotor itu disebut atom penderma.
Dalam semikonduktor ini, aliran arus akan ada kerana pergerakan lubang dan elektron. Oleh itu, pembawa muatan majoriti dalam semikonduktor ini adalah elektron dan pembawa cas minoriti adalah lubang.
Doping Semikonduktor jenis-N
Semikonduktor jenis-n didop dengan atom penderma kerana pembawa cas majoriti adalah elektron negatif. Oleh kerana silikon adalah unsur tetravalen, maka struktur kristal normal merangkumi empat ikatan kovalen dari 4 elektron luaran. Dopan yang paling kerap digunakan dalam Si adalah unsur kumpulan-III & kumpulan-V.
Nop Jenis Semikonduktor
Di sini unsur pentavalen adalah unsur kumpulan-V. Mereka merangkumi 5 elektron valensi dan mereka membenarkannya bekerja sebagai penderma. Kiraan unsur-unsur ini seperti antimoni, fosforus atau arsenik menyumbangkan elektron bebas sehingga kekonduksian semikonduktor intrinsik akan meningkat dengan banyak. Contohnya, apabila kristal Si didop dengan unsur Kumpulan III seperti boron, maka ia akan membuat semikonduktor jenis-p tetapi kristal Si didoping dengan kumpulan V elemeseperti fosforus maka ia akan mewujudkan semikonduktor jenis-n.
Penguasaan elektron konduksi dapat dilakukan sepenuhnya melalui no. elektron penderma. Oleh itu, keseluruhan No. elektron pengalir boleh setara dengan no. laman penderma (n≈ND). Netraliti cas bahan semikonduktor dapat dipertahankan ketika laman penderma bertenaga menyeimbangkan pengaliran elektron. Sekali tidak. pengaliran elektron meningkat, maka jumlah lubang akan berkurang.
Ketidakseimbangan kepekatan pembawa pada jalur masing-masing dapat dinyatakan melalui bilangan lubang & elektron. Dalam jenis-n, elektron adalah pembawa cas majoriti sedangkan lubang adalah pembawa cas minoriti.
Diagram Tenaga Semikonduktor jenis-N
The jalur tenaga rajah semikonduktor ini ditunjukkan di bawah. Elektron bebas ada di jalur konduksi kerana menambahkan bahan Pentavalen. Dalam ikatan kovalen kristal, elektron ini tidak sesuai. Tetapi, sebilangan kecil elektron boleh didapati dalam jalur konduksi untuk membentuk pasangan lubang elektron. Perkara utama dalam semikonduktor adalah menambahkan bahan pentavalen yang boleh menyebabkan bilangan elektron bebas.
Rajah Tenaga
Pada suhu bilik, tenaga haba diteruskan ke semikonduktor, dan kemudian pasangan lubang elektron dapat dihasilkan. Oleh itu, sebilangan kecil elektron bebas boleh didapati. Elektron-elektron ini akan meninggalkan lubang di dalam pita valensi. Di sini ‘n’ adalah bahan negatif apabila no. elektron bebas yang disediakan melalui bahan Pentavalen lebih besar daripada no. lubang.
Pengaliran melalui Semikonduktor jenis-N
Pengaliran semikonduktor ini boleh disebabkan oleh elektron. Apabila elektron meninggalkan lubang, maka ruang akan tertarik oleh elektron lain. Oleh itu lubang tersebut dianggap sebagai + vely charge. Oleh itu, semikonduktor ini merangkumi dua jenis pembawa seperti + lubang cas halus & elektron bercas negatif. Elektron disebut pembawa majoriti sedangkan lubang disebut pembawa minoriti kerana bilangan elektron lebih tinggi jika dibandingkan dengan lubang.
Setelah ikatan kovalen menghancurkan & elektron menjauh dari lubang, maka beberapa elektron lain melepaskan diri dari ikatannya dan tertarik ke arah lubang ini. Oleh itu lubang & elektron akan bergerak dalam arah terbalik. Elektron akan tertarik ke arah terminal bateri + manakala lubang tertarik ke terminal bateri -ve.
Soalan Lazim
1). Apakah semikonduktor jenis-n?
Bahan yang direka dengan menambahkan kekotoran pada semikonduktor seperti silikon sebaliknya germanium dikenali sebagai semikonduktor jenis-n.
2). Apakah pembawa caj majoriti dan minoriti dalam semikonduktor ini?
Pembawa cas majoriti adalah elektron dan lubang adalah pembawa cas minoriti
3). Apa itu semikonduktor ekstrinsik?
Mereka adalah jenis-p dan jenis-n
4). Apakah semikonduktor dan contohnya?
Bahan yang mempunyai sifat konduktor & penebat dikenali sebagai semikonduktor. Contohnya ialah selenium, silikon & germanium.
5). Apakah fungsi semikonduktor?
Ia digunakan untuk membuat komponen elektronik seperti transistor, dioda, dan IC
Oleh itu, ini semua berkaitan gambaran keseluruhan semikonduktor jenis-n . Ini digunakan untuk merancang pelbagai jenis alat elektronik seperti transistor, diod & IC (litar bersepadu) kerana kebolehpercayaan, kekompakan, kos rendah dan kecekapan tenaga mereka. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah itu semikonduktor jenis-p?
