Der Hauptunterschied zwischen elektronenreichen und elektronenarmen Verunreinigungen besteht darin, dass elektronenreiche Verunreinigungen mit Elementen der Gruppe 1 wie P und As dotiert sind, die aus 5 Valenzelektronen bestehen, während elektronenarme Verunreinigungen mit Elementen der Gruppe 13 dotiert sind wie B und Al, die aus 3 Valenzelektronen bestehen.
Die Begriffe elektronenreiche und elektronenarme Verunreinigungen fallen unter die Halbleitertechnologie. Halbleiter verh alten sich normalerweise auf zwei Arten: Eigenleitung und Fremdleitung. Bei der Eigenleitung bewegen sich die Elektronen bei Stromzufuhr hinter einer positiven Ladung oder einem Loch an der Stelle eines fehlenden Elektrons, da reines Silizium und Germanium schlechte Leiter mit einem Netzwerk starker kovalenter Bindungen sind. Dadurch leitet der Kristall Strom. Bei der Fremdleitung wird die Leitfähigkeit von Eigenleitern durch Zugabe einer geeigneten Menge geeigneter Verunreinigung erhöht. Wir nennen diesen Vorgang „Doping“. Die zwei Arten von Dotierungsmethoden sind elektronenreiche und elektronenarme Dotierung.
Was sind elektronenreiche Verunreinigungen?
Elektronenreiche Verunreinigungen sind Arten von Atomen mit mehr Elektronen, die nützlich sind, um die Leitfähigkeit von Halbleitermaterial zu erhöhen. Diese werden als n-Typ-Halbleiter bezeichnet, weil die Anzahl der Elektronen während dieser Dotierungstechnik erhöht wird.
Bei diesem Halbleitertyp werden dem Halbleiter Atome mit fünf Valenzelektronen hinzugefügt, was dazu führt, dass vier von fünf Elektronen zur Bildung von vier kovalenten Bindungen mit vier benachbarten Siliziumatomen verwendet werden. Dann existiert das fünfte Elektron als zusätzliches Elektron und wird delokalisiert. Es gibt viele delokalisierte Elektronen, die die Leitfähigkeit von dotiertem Silizium erhöhen können, wodurch die Leitfähigkeit des Halbleiters erhöht wird.
Was sind elektronenarme Verunreinigungen?
Elektronenreiche Verunreinigungen sind Arten von Atomen mit weniger Elektronen, was nützlich ist, um die Leitfähigkeit von Halbleitermaterial zu erhöhen. Diese werden als Halbleiter vom p-Typ bezeichnet, weil die Anzahl der Löcher während dieser Dotierungstechnik erhöht wird.
Bei diesem Halbleitertyp wird dem Halbleitermaterial ein Atom mit drei Valenzelektronen hinzugefügt, wodurch die Silizium- oder Germaniumatome durch das Fremdatom ersetzt werden. Fremdatome haben Valenzelektronen, die mit drei anderen Atomen Bindungen eingehen können, aber dann bleibt das vierte Atom im Kristall aus Silizium oder Germanium frei. Daher steht dieses Atom nun zum Leiten von Elektrizität zur Verfügung.
Was ist der Unterschied zwischen elektronenreichen und elektronenarmen Verunreinigungen?
Der Hauptunterschied zwischen elektronenreichen und elektronenarmen Verunreinigungen besteht darin, dass elektronenreiche Verunreinigungen mit Elementen der Gruppe 1 wie P und As dotiert sind, die 5 Valenzelektronen enth alten, während elektronenarme Verunreinigungen mit Elementen der Gruppe 13 wie B dotiert sind und Al, die 3 Valenzelektronen enth alten. Wenn man die Rolle von Fremdatomen betrachtet, werden in elektronenreichen Verunreinigungen 4 von 5 Elektronen im Fremdatom zur Bildung kovalenter Bindungen mit 4 benachbarten Siliziumatomen verwendet, und das 5th Elektron bleibt übrig extra und wird delokalisiert; bei elektronenarmen Verunreinigungen bleibt jedoch das 4te Elektron des Gitteratoms extra und isoliert, wodurch ein Elektronenloch oder eine Elektronenleerstelle entstehen kann.
Die folgende Tabelle fasst den Unterschied zwischen elektronenreichen und elektronenarmen Verunreinigungen zusammen.
Zusammenfassung – Elektronenreiche vs. elektronenarme Verunreinigungen
Halbleiter sind Festkörper mit Eigenschaften, die zwischen Metallen und Isolatoren liegen. Diese Festkörper haben nur einen geringen Energieunterschied zwischen gefülltem Valenzband und leerem Leitungsband. Elektronenreiche Verunreinigungen und elektronenarme Verunreinigungen sind zwei Begriffe, die wir verwenden, um Halbleitermaterialien zu beschreiben. Der Hauptunterschied zwischen elektronenreichen und elektronenarmen Verunreinigungen besteht darin, dass elektronenreiche Verunreinigungen mit Elementen der Gruppe 1 wie P und As dotiert sind, die 5 Valenzelektronen enth alten, während elektronenarme Verunreinigungen mit Elementen der Gruppe 13 wie B und Al dotiert sind, die enth alten 3 Valenzelektronen.
