O Diodo de junção PN é feito de duas partes adjacentes de dois materiais semicondutores, como tipo-p e tipo-n. Esses materiais são semicondutores como Si (silício) ou Ge (germânio), incluindo impurezas atômicas. Aqui, o tipo de semicondutor pode ser determinado pelo tipo de impureza existente. O procedimento de adição de impurezas a materiais semicondutores é conhecido como dopagem. Portanto, semicondutores incluindo impurezas são conhecidos como semicondutores dopados. Este artigo discute uma visão geral de um semicondutor do tipo P e seu funcionamento.
O que é semicondutor tipo P?
Definição: Uma vez que o material trivalente é dado a um semicondutor puro (Si / Ge), ele é conhecido como semicondutor do tipo p. Aqui, os materiais trivalentes são Boro, Índio, Gálio, Alumínio, etc. Mais frequentemente, os semicondutores são feitos com material de Si, pois inclui 4 elétrons em sua camada de valência. Para fazer um semicondutor do tipo P, material extra pode ser adicionado a ele, como alumínio ou boro. Esses materiais incluem apenas três elétrons em sua camada de valência.
Esses semicondutores são feitos dopando o material semicondutor. A pequena quantidade de impureza é adicionada em comparação com a quantidade de semicondutor. Ao alterar a quantidade de dopante que é adicionada, o caráter preciso do semicondutor será alterado. Nesse tipo de semicondutor, o número de lacunas é maior em comparação com os elétrons. Impurezas trivalentes como boro / gálio são freqüentemente usadas em Si como impurezas de dopagem. Assim, os exemplos de semicondutores do tipo p são gálio, caso contrário, boro.
Doping
O processo de adição de impurezas ao semicondutor do tipo p para alterar suas propriedades é denominado dopagem de semicondutor do tipo p. Geralmente, os materiais usados na dopagem para elementos trivalentes e pentavalentes são Si e Ge. Portanto, este semicondutor pode ser formado por dopagem de um semicondutor intrínseco usando impureza trivalente. Aqui, 'P' denota positivo, onde os orifícios no semicondutor são altos.
Dopagem de semicondutor tipo P
Formação de semicondutor tipo P
O semicondutor de Si é um elemento tetravalente e a estrutura comum do cristal inclui 4 ligações covalentes de 4 elétrons externos. No Si, os elementos do grupo III e V são os dopantes mais comuns. Os elementos do Grupo III incluem 3 elétrons externos que funcionam como aceitadores quando usados para dopar Si.
Uma vez que um átomo aceitador muda um átomo de Si tetravalente dentro o cristal , então um buraco de elétron pode ser criado. É um tipo de portador de carga responsável pela geração de corrente elétrica em materiais semicondutores.
Os portadores de carga neste semicondutor são positivamente carregados e se movem de um átomo para outro dentro de materiais semicondutores. Os elementos trivalentes que são adicionados a um semicondutor intrínseco criarão buracos de elétrons positivos dentro da estrutura. Por exemplo, um cristal de a-Si dopado com elementos do grupo III, como o boro, criará um semicondutor do tipo p, mas um cristal dopado com o elemento do grupo V, como o fósforo, criará um semicondutor do tipo n. Todo não. de furos pode ser igual ao não. de locais doadores (p ≈ NA). A maioria dos portadores de carga desse semicondutor são buracos, enquanto os portadores de carga minoritários são elétrons.
Diagrama de energia do semicondutor tipo P
O diagrama da banda de energia do semicondutor tipo p é mostrado abaixo. O não. de orifícios dentro da ligação covalente pode ser formada no cristal adicionando a impureza trivalente. Uma quantidade menor de elétrons também estará acessível dentro da banda de condução.
Diagrama de faixa de energia
Eles são gerados assim que a energia térmica em temperatura ambiente é transmitida ao cristal de Ge para formar os pares de elétron-buraco. No entanto, os portadores de carga são maiores do que os elétrons dentro da banda de condução devido à maioria dos buracos em comparação com os elétrons. Portanto, este material é conhecido como um semicondutor do tipo p, onde o 'p' denota o material + Ve.
Condução através de semicondutor tipo P
Neste semicondutor, o num. de orifícios podem ser formados através da impureza trivalente. A diferença de potencial dada ao semicondutor é mostrada abaixo.
A maioria dos portadores de carga estão disponíveis na banda de valência e são direcionados na direção do terminal -Ve. Quando o fluxo de corrente através do cristal é feito pelos orifícios, esse tipo de condutividade é denominado tipo p ou condutividade positiva. Nesse tipo de condutividade, os elétrons externos podem fluir de um covalente para outro.
A condutividade do tipo p é quase menor para o semicondutor do tipo n. Os elétrons existentes dentro da banda de condução do semicondutor do tipo n são mais variáveis quando comparados aos buracos na banda de valência de um semicondutor do tipo p. A mobilidade do buraco é menor quando eles estão mais ligados ao núcleo. A formação do buraco do elétron pode ser feita mesmo em temperatura ambiente. Esses elétrons estarão disponíveis em pequenas quantidades e carregam menos quantidade de corrente dentro desses semicondutores.
FAQs
1). Qual é o exemplo de um semicondutor do tipo p?
Gálio ou boro é um exemplo de semicondutor do tipo p
2). Quais são as operadoras de carga majoritária no tipo p?
Buracos são os principais portadores de carga
3). Como o doping do tipo p pode ser formado?
Este semicondutor pode ser formado através do processo de dopagem de Si puro usando impurezas trivalentes como gálio, boro, etc.
4). O que é semicondutor intrínseco e extrínseco?
O semicondutor que está na forma pura é conhecido como intrínseco e, quando as impurezas são adicionadas ao semicondutor intencionalmente para torná-lo condutor, é conhecido como extrínseco.
5). Quais são os tipos de semicondutores extrínsecos?
Eles são tipo p e tipo n
Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral de um semicondutor tipo p que inclui sua dopagem, formação, diagrama de energia e condução. Esses semicondutores são usados para fabricar vários componentes eletrônicos como diodos, lasers como heterojunção e homojunção, células solares, BJTs, MOSFETs e LEDs. A combinação de semicondutores do tipo p e do tipo n é conhecida como diodo e é usada como retificador. Aqui está uma pergunta para você, nome da lista de semicondutores do tipo p?
