Diferența dintre donatorii și impuritățile acceptoare

Diferența principală dintre impuritățile donor și acceptor este că elementele din grupa V din tabelul periodic acționează în mod tipic ca impurități donatoare, în timp ce elementele din grupa III acționează în mod tipic ca impurități acceptoare.

Dopajul este procesul care adaugă impuritățile la un semiconductor. Dopajul este important în creșterea conductivității semiconductorului. Există două forme principale de dopaj și sunt dopaj donator și doping acceptor. Donarea donatorilor adaugă impurități donatorului, în timp ce dopajul acceptor adaugă impurități acceptorului.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce sunt impuritățile donatorilor
3. Ce sunt impuritățile acceptoare
4. Comparație de la o parte la alta - Impurități donor vs. acceptor în formă tabulară
5. rezumat

Ce sunt impuritățile donatorilor?

Donor impuritățile sunt elementele adăugate la un donator pentru a crește conductivitatea electrică a donatorului respectiv. Elementele din grupa V din tabelul periodic sunt impuritățile comune ale donatorilor. Un donator este un atom sau 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 grupul V care deseori servesc drept impurități ale donatorilor includ arsen (As), fosfor (P), bismut (Bi) și antimoniu (Sb). Aceste elemente au cinci electroni în coaja de electroni din afară (există cinci electroni de valență). Când se adaugă unul din acești atomi unui donator, cum ar fi siliciul, impuritatea înlocuiește atomul de siliciu, formând patru legături covalente. Dar, acum există un electron liber de când erau cinci electroni de valență. Prin urmare, acest electron rămâne ca un electron liber, ceea ce mărește conductivitatea semiconductorului. Mai mult, numărul de atomi de impuritate determină numărul de electroni liberi prezenți în donator.

Ce sunt impuritățile acceptoare?

Impuritățile acceptoare sunt elementele adăugate la un acceptor pentru a crește conductivitatea electrică a acelui acceptor. 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 cochilii de electroni din afară.

Figura 2: Prezența unui acceptor într-o rețea de siliciu

Atunci când se adaugă unul dintre atomii de impuritate, cum ar fi aluminiu, la un acceptor, acesta înlocuiește atomii de siliciu din semiconductor. Înainte de această adăugare, atomul de siliciu are patru legături covalente în jurul acestuia. Când aluminiu ia poziția de siliciu, atomul de aluminiu formează numai trei legături covalente, care, la rândul său, duc la o legătură covalentă lipsă. Acest lucru creează un punct vacant sau o gaură. Cu toate acestea, aceste găuri sunt utile în conducerea energiei electrice. Când numărul de atomi de impurități adăugat crește, numărul de găuri prezente în semiconductor crește de asemenea. Această adăugire, la rândul său, mărește conductivitatea. După finalizarea procesului de dopaj, semiconductorul devine un semiconductor extrinsec.

Care este diferența dintre donator și impuritățile acceptoare?

Donor vs. impurități acceptoare
Donatori impurități sunt elementele adăugate unui donator pentru a crește conductivitatea electrică a donatorului respectiv.	Acceptor impurități sunt elementele adăugate la un acceptor pentru a crește conductivitatea electrică a acelui acceptor.
Impurități obișnuite
Elementele din grupa V	Elementele din grupa III
Exemple de impurități
Arsenic (As), fosfor (P), bismut (Bi) și antimoniu (Sb).	Aluminiu (Al), bor (B) și galiu (Ga)
Proces
Creșteți electronii liberi din semiconductori.	Măriți găurile prezente în semiconductor.
Electroni de valență
Atomii au cinci electroni de valență.	Atomii au trei electroni de valență.
Legarea covalentă
Formează patru legături covalente în interiorul semiconductorului, lăsând cel de-al cincilea electron ca un electron liber.	Formează trei legături covalente în interiorul semiconductorului, lăsând o gaură în care lipsește o legătură covalentă.

Rezumat - Impurități donor vs. acceptor

Semiconductorii sunt materiale care sunt conductive între un izolator care sunt neconductori și metale care sunt conductori. Donatorii și acceptorii sunt dopații care formează regiuni conductive în semiconductori. Doparea donatorului și a acceptorului sunt procese care măresc conductivitatea electrică a semiconductorului. Diferența esențială dintre impuritățile donor și acceptor este că elementele din grupa III din tabelul periodic acționează ca impurități donoare, în timp ce elementele din grupa V acționează ca impurități acceptoare.

Referinţă:

1. "Diferența dintre impuritățile donatorilor și acceptorilor din semiconductori". Physicsabout.com, 23 decembrie 2017, Disponibil aici.
2. Impurități donatoare și acceptoare în semiconductori. Disponibil aici.
3. "Acceptor (Semiconductori)" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 3 martie 2018, Disponibil aici.
4. "Donator (Semiconductori)" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 17 februarie 2018, Disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Acceptor în latură Si" De Karolkalna la Wikipedia engleză, (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia
2. "Donator în latură Si" De Karolkalna la Wikipedia engleză (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia