آشنایی با نیمه هادی ها-نوعNوP

نیمه هادی نوع N

با اضافه کردن عناصر گروه پنجم به شبکه سیلیسیم این اتفاق می افتد که عنصر گروه پنجم. چهار الکترون لایه ظرفیت خود را با سیلیسیم های موجود در شبکه به اشتراک گذاشته و الکترون باقی مانده ظرفیت

آن با کسب اندکی انرژی از نیمه هادی گروه پنجم جدا شده و متعلق به کل شبکه می شود.

این عمل سبب می شود که عنصر گروه پنجم تبدیل به یون مثبت شود. اصطلاحا” به عنصر گروه پنجم عنصر دهنده گفته می شود. چگالی نیمه هادی دهنده در این ماده را با ND نشان می دهند.

نیمه هادی نوع P

با اضافه کردن عناصرگروه سوم به شبکه سیلیسیم اطراف هر عنصر گروه سوم,سه+چهار الکترون قرار خواهند گرفت. سه الکترون مربوط به لایه ظرفیت خود آن عنصر و چهار الکترون مربوط به الکترون

هایی است که توسط سیلیسیم به اشتراک گذاشته شده است.

این ساختار.ساختار ناپایداری است چرا که به علت فرآیندهای اتفاقی و همچنین دمای محیط یکی از الکترون های به اشتراک گذاشته شده بین دو اتم سیلیسیم می تواند شکسته شود و الکترون آزاد حاصله عنصر

گروه سوم را به عنصر نجیب تبدیل کند.

جریان در نیمه هادی ها

جریان رانشی: جریان رانشی از همان جنسی است که در مواد هادی وجود دارد یعنی این که می توانیم با اعمال یک میدان الکتریکی به نیمه هادی انتظار عبور جریان

جریان انتشاری: جریان انتشاری متفاوت به جریان رانشی است و نیاز به اعمال میدان الکتریکی برای به وجود آمدن آن نیست. این نوع جریان ریشه در حرکت کاتوره ای و یا اصطلاحا” براونی گفته می شود.

جریان انتشاری که نقش مهمی در ایجاد الملن های مختلف الکترونیکی شامل دیود و ترانزیستور دارد.

چنانچه یک باتری با پلاریته به پیوند NوP وصل شود میدان الکتریکی در خلاف جهت میدان داخلی پیوند ایجاد می کند که سبب خواهد شد.

حفره ها و الکترون ها بتوانند به حرکت خود ادامه دهند و در نتیجه از مادر جریان می گذرد. حال چنانچه پلاریته ولتاژ برعکس شود میدان الکتریکی حاصله از آن تقویت کننده ی میدان داخلی پیوند است و امکان

حرکت حفره ها و الکترون ها وجود نخواهد داشت در این حالت جریان عبوری از مدار صفر است.

اتصال NوP که ات کنون مورد بررسی قرار دادیم. در واقع نشان دهنده یک المان مداری به نام دیود که این عنصر دارای دو پایه بوده که نام های آند و کاتد شناخته می شود.

توجه شود که هنگام اتصال دو نیمه هادی PوN یه یکدیگر ناحیه تخلیه ای در مرز مشترک این دو ماده ایجاد می شود که پیش رفت فیزیکی آن در نیمه هادی های NوP با نام های XPوXN معرفی می شوند.