Diferența cheie dintre impuritățile donor și acceptoare este că elementele din grupa V a tabelului periodic acționează de obicei ca impurități donor, în timp ce elementele din grupa III acționează de obicei ca impurități acceptoare.
Dopajul este procesul care adaugă impurități la un semiconductor. Dopajul este important în creșterea conductivității semiconductorului. Există două forme principale de dopaj și acestea sunt dopajul donatorului și dopajul acceptor. Dopajul donatorului adaugă impurități la donator, în timp ce dopajul acceptor adaugă impurități la acceptor.
Ce sunt impuritățile donatorilor?
Impuritățile donatoare sunt elementele adăugate unui donator pentru a crește conductivitatea electrică a acelui donator. Elementele din grupa V a tabelului periodic sunt impuritățile donatoare comune. Un donor este un atom sau un grup de atomi care pot forma regiuni de tip n atunci când sunt adăugate la un semiconductor. Un exemplu comun este un siliciu (Si).
Figura 1: Prezența unui donator într-o rețea de silicon
Elementele din grupa V care servesc adesea ca impurități donatoare includ arsen (As), fosfor (P), bismut (Bi) și antimoniu (Sb). Aceste elemente au cinci electroni în învelișul lor de electroni cel mai extern (există cinci electroni de valență). Când se adaugă unul dintre acești atomi unui donor, cum ar fi siliciul, impuritatea înlocuiește atomul de siliciu, formând patru legături covalente. Dar, acum există un electron liber, deoarece erau cinci electroni de valență. Prin urmare, acest electron rămâne ca un electron liber, ceea ce crește conductivitatea semiconductorului. În plus, numărul de atomi de impurități determină numărul de electroni liberi prezenți în donor.
Ce sunt impuritățile acceptatoare?
Impuritățile acceptor sunt elementele adăugate la un acceptor pentru a crește conductivitatea electrică a acceptorului respectiv. Elementele din grupa III sunt comune ca impurități acceptoare. Elementele din grupa III includ aluminiu (Al), bor (B) și galiu (Ga). Un acceptor este un dopant care formează regiuni de tip p atunci când este adăugat la un semiconductor. Acești atomi au trei electroni de valență în învelișurile lor de electroni cele mai exterioare.
Figura 2: Prezența unui acceptor într-o rețea de siliciu
Când se adaugă unul dintre atomii de impurități, cum ar fi aluminiul, la un acceptor, acesta înlocuiește atomii de siliciu din semiconductor. Înainte de această adăugare, atomul de siliciu are patru legături covalente în jurul său. Când aluminiul ia poziția de siliciu, atomul de aluminiu formează doar trei legături covalente, care, la rândul lor, au ca rezultat o legătură covalentă lipsă. Acest lucru creează un punct liber sau o gaură. Cu toate acestea, aceste găuri sunt utile în conducerea electricității. Când crește numărul de atomi de impurități adăugați, crește și numărul de găuri prezente în semiconductor. Această adăugare, la rândul său, crește conductivitatea. După finalizarea procesului de dopaj, semiconductorul devine un semiconductor extrinsec.
Care este diferența dintre impuritățile de la donator și cele acceptatoare?
Impurități donator vs acceptator |
|
| Impuritățile donatoare sunt elementele adăugate la un donator pentru a crește conductivitatea electrică a acelui donator. | Impuritățile acceptoare sunt elementele adăugate la un acceptor pentru a crește conductivitatea electrică a acelui acceptor. |
|
Impurități comune | |
| Elementele Grupului V | elementele Grupului III |
| Exemple de impurități | |
| Arsen (As), fosfor (P), bismut (Bi) și antimoniu (Sb). | Aluminiu (Al), bor (B) și galiu (Ga) |
| proces | |
| Măriți electronii liberi din semiconductor. | Măriți găurile prezente în semiconductor. |
| Electroni de valență | |
| Atomii au cinci electroni de valență. | Atomii au trei electroni de valență. |
| Legături covalente | |
| Formează patru legături covalente în interiorul semiconductorului, lăsând al cincilea electron ca un electron liber. | Formează trei legături covalente în interiorul semiconductorului, lăsând o gaură în care lipsește o legătură covalentă. |
Rezumat – Impuritățile donatorului vs acceptor
Semiconductorii sunt materialele conductoare între un izolator care nu este conductor și metalele care sunt conductoare. Donatorii și acceptorii sunt dopanți care formează regiuni conductoare în semiconductori. Dopajul donorului și acceptorului sunt procese care măresc conductivitatea electrică a semiconductorului. Diferența cheie dintre impuritățile donor și acceptoare este că elementele din grupa III a tabelului periodic acționează ca impurități donor, în timp ce elementele din grupa V acționează ca impurități acceptoare.
