Le Diode à jonction PN est composé de deux parties adjacentes de deux matériaux semi-conducteurs comme le type p et le type n. Ces matériaux sont semi-conducteurs comme Si (silicium) ou Ge (germanium), y compris les impuretés atomiques. Ici, le type de semi-conducteur peut être déterminé par le type d'impureté. La procédure d'ajout d'impuretés aux matériaux semi-conducteurs est connue sous le nom de dopage. Ainsi, les semi-conducteurs comprenant des impuretés sont appelés semi-conducteurs dopés. Cet article présente un aperçu d'un semi-conducteur de type P et de son fonctionnement.
Qu'est-ce que le semi-conducteur de type P?
Définition: Une fois que le matériau trivalent est donné à un semi-conducteur pur (Si / Ge) est connu comme un semi-conducteur de type p. Ici, les matériaux trivalents sont le bore, l'indium, le gallium, l'aluminium, etc. Le plus souvent, les semi-conducteurs sont fabriqués avec un matériau Si car il comprend 4 électrons dans sa coquille de valence. Pour fabriquer un semi-conducteur de type P, un matériau supplémentaire peut être ajouté à celui-ci, comme l'aluminium ou le bore. Ces matériaux ne comprennent que trois électrons dans leur coquille de valence.
Ces semi-conducteurs sont réalisés par dopage du matériau semi-conducteur. La petite quantité d'impureté est ajoutée par rapport à la quantité de semi-conducteur. En modifiant la quantité de dopant qui est ajoutée, le caractère précis du semi-conducteur sera modifié. Dans ce type de semi-conducteur, le nombre de trous est plus grand que celui des électrons. Les impuretés trivalentes comme le bore / gallium sont fréquemment utilisées dans le Si comme l'impureté dopante. Ainsi, les exemples de semi-conducteurs de type p sont le gallium sinon le bore.
Se doper
Le processus d'ajout d'impuretés au semi-conducteur de type p pour modifier leurs propriétés est appelé dopage de semi-conducteur de type p. Généralement, les matériaux utilisés pour le dopage des éléments trivalents et pentavalents sont le Si & Ge. Ainsi, ce semi-conducteur peut être formé en dopant un semi-conducteur intrinsèque à l'aide d'une impureté trivalente. Ici, «P» désigne positif, où les trous dans le semi-conducteur sont hauts.
Dopage des semi-conducteurs de type P
Formation de semi-conducteurs de type P
Le semi-conducteur Si est un élément tétravalent et la structure commune du cristal comprend 4 liaisons covalentes de 4 électrons externes. Dans le Si, les éléments des groupes III et V sont les dopants les plus courants. Les éléments du groupe III comprennent 3 électrons externes qui fonctionnent comme des accepteurs lorsqu'ils sont utilisés pour doper Si.
Une fois qu'un atome accepteur change un atome de Si tétravalent à l'intérieur le cristal , alors un électron-trou peut être créé. Il s'agit d'un type de porteur de charge responsable de la génération de courant électrique dans les matériaux semi-conducteurs.
Les porteurs de charge dans ce semi-conducteur sont chargés positivement et se déplacent d'un atome à un autre dans les matériaux semi-conducteurs. Les éléments trivalents qui sont ajoutés à un semi-conducteur intrinsèque créeront des trous d'électrons positifs dans la structure. Par exemple, un cristal a-Si dopé avec des éléments du groupe III comme le bore créera un semi-conducteur de type p, mais un cristal dopé avec un élément du groupe V comme le phosphore créera un semi-conducteur de type n. Le tout non. de trous peut être égal au no. des sites donneurs (p ≈ NA). Les porteurs de charge majoritaires de ce semi-conducteur sont des trous tandis que les porteurs de charge minoritaires sont des électrons.
Diagramme énergétique du semi-conducteur de type P
Le diagramme de bande d'énergie du semi-conducteur de type p est illustré ci-dessous. Le non. des trous à l'intérieur de la liaison covalente peuvent être formés dans le cristal en ajoutant l'impureté trivalente. Moins de électrons sera également accessible dans la bande de conduction.
Diagramme de bande d'énergie
Ils sont générés une fois que l'énergie thermique à température ambiante est transmise au cristal Ge pour former les paires de paires électron-trou. Cependant, les porteurs de charge sont plus élevés que les électrons dans la bande de conduction en raison de la majorité des trous par rapport aux électrons. Donc, ce matériau est connu comme un semi-conducteur de type p où le «p» désigne le matériau + Ve.
Conduction à travers un semi-conducteur de type P
Dans ce semi-conducteur, le num. des trous peuvent être formés à travers l'impureté trivalente. La différence de potentiel est donnée au semi-conducteur est indiquée ci-dessous.
Les porteurs de charge majoritaires sont disponibles dans la bande de valence et sont dirigés vers le terminal -Ve. Lorsque la circulation du courant à travers le cristal se fait par les trous, ce type de conductivité est appelé conductivité de type p ou positive. Dans ce type de conductivité, les électrons externes peuvent circuler d'un covalent à d'autres.
La conductivité du type p est presque inférieure à celle du semi-conducteur de type n. Les électrons existants dans la bande de conduction du semi-conducteur de type n sont plus variables par rapport aux trous dans la bande de valence d'un semi-conducteur de type p. La mobilité du trou est moindre quand ils sont plus liés au noyau. La formation d'électrons-trous peut être effectuée même à température ambiante. Ces électrons seront disponibles en petites quantités et transporteront moins de courant dans ces semi-conducteurs.
FAQ
1). Quel est l'exemple d'un semi-conducteur de type p?
Le gallium ou le bore est un exemple de semi-conducteur de type p
2). Quels sont les porteurs de charge majoritaires de type p?
Les trous sont les porteurs de charge majoritaires
3). Comment se forme le dopage de type p?
Ce semi-conducteur peut être formé par un processus de dopage de Si pur en utilisant des impuretés trivalentes comme le gallium, le bore, etc.
4). Qu'est-ce qu'un semi-conducteur intrinsèque et extrinsèque?
Le semi-conducteur qui est sous forme pure est appelé intrinsèque et lorsque les impuretés sont ajoutées intentionnellement au semi-conducteur pour le rendre conducteur, il est appelé extrinsèque.
5). Quels sont les types de semi-conducteurs extrinsèques?
Ils sont de type p et de type n
Ainsi, il s'agit de un aperçu d'un semi-conducteur de type p qui comprend son dopage, sa formation, son diagramme énergétique et sa conduction. Ces semi-conducteurs sont utilisés pour fabriquer divers composants électroniques tels que des diodes, des lasers comme l'hétérojonction et l'homojonction, des cellules solaires, des BJT, des MOSFET et des LED. La combinaison de semi-conducteurs de type p et de type n est connue sous le nom de diode et est utilisée comme redresseur. Voici une question pour vous, nommez la liste des semi-conducteurs de type p?
