Semicondutores
os Semicondutores podem ser diferenciadas como intrínsecos e extrínsecos, como por a questão de pureza em causa. Os semicondutores do tipo P e do tipo N pertencem a semicondutores extrínsecos. Então, qual é a diferença?doping é um processo que intencionalmente introduz impurezas em um semicondutor intrínseco., No doping do Silício, existem dois tipos de impurezas: n-Tipo E p-tipo.
os semicondutores têm um impacto monumental no nosso mundo. Eles são encontrados no coração de qualquer dispositivo elétrico que é computadorizado ou usa ondas de rádio. Eles são muitas vezes feitos de silício, daí o nome Vale do Silício, onde muitas das maiores empresas de tecnologia de hoje podem ser encontradas – o silício está no centro de praticamente qualquer dispositivo eletrônico.,
silício é usado tão amplamente em semicondutores porque é um elemento abundante – pode ser encontrado na areia e quartzo, por exemplo – que tem uma estrutura eletrônica ideal. Com quatro elétrons em sua órbita exterior, o silício pode formar belas estruturas de cristal e os quatro elétrons podem formar ligações covalentes perfeitas com quatro átomos vizinhos para criar uma estrutura.
No carbono, outro elemento com quatro elétrons na sua camada mais externa orbital, esta estrutura cristalina é conhecido como um diamante., No silício, esta estrutura cristalina é uma substância prateada e metálica. Embora eles pareçam metálicos, cristais de silício não são, de fato, Metais; um cristal de silício é um isolador próximo e apenas uma pequena quantidade de eletricidade fluirá através dele.
por dopagem de silício, no entanto, tudo isso pode ser alterado, e isso é quando semicondutores de tipo p E N são formados.o doping é um processo que intencionalmente introduz impurezas em um semicondutor intrínseco., Envolve uma reação química que permite que impurezas formem ligações iônicas com átomos de silício em seu cristal.
O objectivo da dopagem é modular as suas propriedades eléctricas, ópticas e estruturais. Quando um semicondutor passou por doping, ele é então referido como um semicondutor extrínseco. Em contraste, um semicondutor em uma forma pura e não dopada é um semicondutor intrínseco.
no doping com silício, existem dois tipos de impurezas: n-Tipo E p-tipo. na dopagem do tipo n, o arsénio ou o fósforo são adicionados em pequenas quantidades ao silício., Ambos os elementos têm cinco elétrons em seus orbitais externos e assim eles não estão fora do lugar quando eles entram na estrutura cristalina de silício. Uma vez que o quinto elétron não tem nada a que se ligar, ele é livre de se mover, permitindo que uma corrente elétrica flua através do Silício.
na dopagem do tipo p, o boro ou o gálio são utilizados como dopante. Cada um destes elementos tem três elétrons em seus orbitais exteriores. Quando são misturados na estrutura de silício, formam “buracos” na banda de Valência dos átomos de silício., Isto significa que os elétrons na banda de Valência se tornam móveis, e os buracos se movem na direção oposta ao movimento dos elétrons. Como o dopante está fixado na rede de cristal, só as cargas positivas podem mover-se. Devido aos buracos positivos, estes semicondutores são conhecidos como” p-type “(ou” P-conductive “ou”p-doped”).
So, what’s the difference?
em silício tipo n, Os elétrons têm uma carga negativa, daí o nome de n-Tipo., Em silício do tipo p, o efeito de uma carga positiva é criado na ausência de um elétron, daí o nome p-type.
a diferença material entre N-E p-tipo doping é a direção na qual os elétrons fluem através das camadas depositadas do semicondutor. Tanto N-E P-tipo de silício são bons (mas não grande!) condutores de electricidade.
juntá – los
n-e silício do tipo p não são nada surpreendentes sozinhos. Quando você os coloca juntos, no entanto, comportamento interessante é exibido na junção entre os dois.,
um díodo é o exemplo mais simples possível de um dispositivo semicondutor que usa tanto silício do tipo N como silício do tipo p. Permite que uma corrente elétrica flua em uma única direção. Imagine um torniquete em um estádio de futebol – um díodo é uma porta giratória de Sentido Único para elétrons.
tudo se resume à junção p-n., O silício tipo N tem elétrons extras e há átomos no lado p que precisam de elétrons, então os elétrons migram através da junção. (Alternativamente: o lado p tem buracos extras, e há átomos no lado n que precisam de buracos, então os buracos migram através da junção.) Estes elétrons e buracos – Portadores de carga elétrica – perto da junção se combinam e cancelam um ao outro, deixando uma zona neutra de “depleção” onde nenhuma carga elétrica flui.,
no entanto, átomos de ambos os lados da zona de depleção querem adquirir elétrons/se livrar de buracos para se tornar neutro, mas uma vez que não existem Portadores de carga gratuita na zona de depleção, eles não podem fazer isso. Eles puxam os carregadores que cruzaram a junção, mas porque a zona de depleção não tem nenhum carregador para desistir, nada se move através.
aplicando um campo eléctrico à junção p-n (Por exemplo, utilizando uma bateria) pode-se transformar a junção do díodo num isolador ou num condutor., se você conectar a extremidade negativa (-ve) da bateria ao lado p e a extremidade positiva (+ve) ao lado n (‘viés reverso’), os portadores de carga livre são retirados, e a zona de depleção aumenta. Isto transforma a junção em um isolador e inibe ainda mais o fluxo de corrente elétrica.
no entanto, se você conectar a extremidade da bateria para o lado n e a extremidade + ve para o lado p (‘viés dianteiro’), carregadores são empurrados para o meio, derrubando a zona de depleção e transformando a junção p-n em um condutor., Isto é porque os furos do lado p são repelidos pela extremidade + ve Da Bateria e os elétrons no lado n são repelidos pelo lado-ve da bateria. Átomos na junção podem agora entregar carregadores uns aos outros, permitindo que a corrente flua livremente.
Este é um exemplo muito básico de como o tipo mais elementar de dispositivo semicondutor, o diodo, funciona. Junta uns milhares de milhões destes e tens um chip de computador!