Intrinsic Semiconductor เทียบกับ Extrinsic Semiconductor
เนื้อหา
- สารบัญ: ความแตกต่างระหว่างสารกึ่งตัวนำภายในและสารกึ่งตัวนำภายนอก
- Intrinsic Semiconductor คืออะไร
- Extrinsic Semiconductor คืออะไร
- ความแตกต่างที่สำคัญ
สารกึ่งตัวนำที่อยู่ภายในและสารกึ่งตัวนำภายนอกเป็นคำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาของสารกึ่งตัวนำ พวกเขาทั้งคู่ต่างกันมากเมื่อเราเปรียบเทียบการทำงานของพวกเขา เซมิคอนดักเตอร์ที่แท้จริงเกิดขึ้นเป็นเซมิคอนดักเตอร์ของแท้ในขณะที่การนำเฉพาะของพวกเขามักจะไม่ดีและดังนั้นพวกเขาไม่เคยพบการประยุกต์ใช้ที่สำคัญในขณะที่เซมิคอนดักเตอร์ Extrinsic เป็นเซมิคอนดักเตอร์ และได้รับสารกึ่งตัวนำจากภายนอก
สารบัญ: ความแตกต่างระหว่างสารกึ่งตัวนำภายในและสารกึ่งตัวนำภายนอก
- Intrinsic Semiconductor คืออะไร
- Extrinsic Semiconductor คืออะไร
- ความแตกต่างที่สำคัญ
Intrinsic Semiconductor คืออะไร
สารกึ่งตัวนำที่อยู่ภายในซึ่งบางครั้งเรียกว่าสารกึ่งตัวนำบริสุทธิ์ เซมิคอนดักเตอร์ที่แท้จริงยังเรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์ที่ไม่มีการเจือจางหรือแม้กระทั่งเซมิคอนดักเตอร์ชนิด i สามารถอธิบายได้ว่าเป็นเซมิคอนดักเตอร์ของแท้โดยไม่ต้องมีสารเจือปนในปริมาณมาก ปริมาณของผู้ให้บริการชาร์จจึงยังคงขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะของวัสดุเองเมื่อเทียบกับสิ่งสกปรกจำนวนมาก ในเซมิคอนดักเตอร์ที่แท้จริงปริมาณของอิเล็กตรอนที่เพิ่มพลังและจำนวนของหลุมจะเท่ากัน รูจะถูกแทนด้วย p และอิเล็กตรอนถูกแทนด้วย n ดังนั้น n = p ในเซมิคอนดักเตอร์ที่อยู่ภายใน
การนำไฟฟ้าพลังงานที่เกี่ยวข้องกับเซมิคอนดักเตอร์ที่แท้จริงอาจเป็นผลมาจากข้อบกพร่องของผลึกหรือแม้กระทั่งการกระตุ้นอิเล็กตรอน ภายในเซมิคอนดักเตอร์ที่อยู่ภายในอิเล็กตรอนจำนวนหนึ่งในแถบการนำไฟฟ้าจะเทียบเท่ากับปริมาณของรูในวงเวเลนซ์ วงการนำไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับเซมิคอนดักเตอร์เช่นซิลิกอนและเจอร์เมเนียมนั้นว่างเปล่าและวาเลนซ์นั้นเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนที่มีอุณหภูมิต่ำอย่างไม่ต้องสงสัย เจอร์เมเนียมรวมทั้งซิลิคอนมีอิเลคตรอนวาเลนซ์ 4 ตัว อะตอมแต่ละตัวที่เกี่ยวข้องกับเจอร์เมเนียมซิลิคอนให้อิเล็กตรอนหนึ่งตัวที่มีอะตอมใกล้เคียง ดังนั้นจึงสร้างพันธะโควาเลนต์ ดังนั้นจึงไม่มีอิเล็กตรอนอิสระในเจอร์เมเนียมและซิลิคอน ด้วยเหตุนี้จึงไม่มีการส่งกระแสไฟฟ้าใด ๆ
เซมิคอนดักเตอร์ของแท้ประเภทนี้จัดอยู่ในประเภทเซมิคอนดักเตอร์ภายใน ในกรณีที่เซมิคอนดักเตอร์บริสุทธิ์มักจะอุ่นที่อุณหภูมิสูงเป็นผลมาจากอิเล็กตรอนความเครียดความร้อนที่เกี่ยวข้องกับเซมิคอนดักเตอร์ของแท้จะกลายเป็นอิสระโดยสิ้นเชิงเพียงแค่ยอดเยี่ยมพันธบัตร อิเล็กตรอนสามารถผ่านช่องว่างของพลังงานที่ต้องห้ามได้อย่างง่ายดายในกรณีที่พลังงานของอิเล็กตรอนมีขนาดใหญ่และเคลื่อนที่เข้าสู่วงนำโดยตรง เมื่ออิเล็กตรอนเปลี่ยนเป็นตัวนำไฟฟ้าที่มาจากแถบวาเลนซ์โดยทั่วไปจะมีความว่างเปล่าเกิดขึ้น ตำแหน่งที่ว่างถือเป็นรูและช่องว่างนี้เทียบเท่ากับประจุบวก
Extrinsic Semiconductor คืออะไร
สารกึ่งตัวนำภายนอกเป็นสารกึ่งตัวนำที่เพิ่มขึ้นแน่นอนซึ่งมีสิ่งเจือปนจำนวนเล็กน้อยที่เพิ่มเติมเข้ามาด้วยวิธีการที่รู้จักกันทั่วไปว่าสารกระตุ้นซึ่งมักจะปรับเปลี่ยนคุณสมบัติทางไฟฟ้าเฉพาะของสารกึ่งตัวนำและยังช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้า การเพิ่มสิ่งสกปรกในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ (กระบวนการยาสลบ) สามารถจัดการค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะได้อย่างง่ายดาย กระบวนการเสริมสร้างสองกลุ่มที่เกี่ยวข้องกับเซมิคอนดักเตอร์: ประจุลบที่มีตัวนำที่เรียกว่าตัวนำชนิดและยังเป็นตัวนำประจุบวกที่เรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์ p-type
เซมิคอนดักเตอร์สามารถพบได้ว่าเป็นองค์ประกอบที่เป็นไปได้หรือแม้กระทั่งสารประกอบ ซิลิคอนและเจอร์เมเนียมก็เป็นสารกึ่งตัวนำที่ใช้กันทั่วไปและเป็นประจำ ดังนั้นนอกเหนือจากจีอียังมีการก่อสร้างผลึกบางอย่างที่เรียกว่าตาข่ายขัดเพชร แน่นอนว่าทุกอะตอมมีเพื่อนบ้าน 4 คนที่อยู่ใกล้ที่สุดบนขอบที่เกี่ยวข้องกับจัตุรมุขทั่วไปโดยใช้อะตอมโดยตัวมันเองอยู่ตรงกลาง นอกจากเซมิคอนดักเตอร์องค์ประกอบของแท้แล้วโลหะผสมจำนวนมากพร้อมกับสารประกอบก็เป็นเซมิคอนดักเตอร์ ประโยชน์หลักของสารกึ่งตัวนำแบบผสมคือเนื่องจากพวกเขาจัดหาให้คุณพร้อมกับวิศวกรอุปกรณ์ที่มีพื้นที่พลังงานจำนวนมากและความสามารถในการเคลื่อนที่เพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุสามารถพบได้พร้อมกับคุณสมบัติที่ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะ สารกึ่งตัวนำเหล่านี้สองสามตัวจึงถูกเรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์ bandgap ที่กว้างขวาง
ความแตกต่างที่สำคัญ
- ในสารกึ่งตัวนำที่แท้จริงไม่มีการเพิ่มสิ่งเจือปนในขณะที่สารกึ่งตัวนำภายนอกที่มีการเพิ่มสิ่งเจือปน
- ในเซมิคอนดักเตอร์ที่แท้จริงอิเล็กตรอนอิสระในแถบการนำไฟฟ้าจะมีค่าเท่ากับจำนวนของรูในวงวาเลนซ์ในขณะที่อิเล็กตรอนอิสระและรูในเซมิคอนดักเตอร์ภายนอกจะไม่เท่ากัน
- สารกึ่งตัวนำภายในมีความนำไฟฟ้าต่ำในขณะที่สารกึ่งตัวนำภายนอกมีความนำไฟฟ้าสูง
- การนำไฟฟ้าเซมิคอนดักเตอร์ที่แท้จริงนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ แต่ในภายนอกมันขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่มันถูกเจือ
