बाह्य अर्धचालक वह अर्धचालक होता है जिसे एक विशिष्ट अशुद्धता के साथ डोप किया गया है, जो इसके विद्युत गुणों को गहराई से बदलने की क्षमता रखता है, जिससे यह इलेक्ट्रॉनिक (डायोड, ट्रांजिस्टर, आदि) या ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों (प्रकाश उत्सर्जक और डिटेक्टर) के लिए आदर्श बन जाता है।
इस प्रक्रिया में किसी भी उपयुक्त अशुद्धता की एक छोटी सी मात्रा शुद्ध पदार्थ में मिला दी जाती है, जिससे इसकी चालकता कई गुना बढ़ जाती है। एक बाह्य अर्धचालक को अशुद्धता अर्धचालक या डोप्ड अर्धचालक के रूप में भी जाना जाता है।
अशुद्धियाँ मिलाने की प्रक्रिया को डोपिंग कहा जाता है , और अशुद्धि के रूप में उपयोग किए जाने वाले परमाणुओं को डोपेंट कहा जाता है। पदार्थ में मिलाए जाने वाले डोपेंट का चयन इस प्रकार किया जाता है कि शुद्ध अर्धचालक की मूल जाली संरचना विकृत न हो।
इसके अलावा, डोपेंट मूल अर्धचालक के क्रिस्टल में केवल कुछ ही स्थानों को भरते हैं, और डोपेंट का आकार अर्धचालक परमाणुओं के आकार के लगभग बराबर होना चाहिए।
टेट्रावेलेन्ट Si या Ge जैसे पदार्थ को डोप करने की प्रक्रिया में दो प्रकार के डोपेंट का उपयोग किया जाता है:
- पेंटावेलेन्ट तत्वों, या संयोजकता 5 वाले परमाणुओं में आर्सेनिक (As), फॉस्फोरस (Pi), एंटीमनी (Sb), और अन्य शामिल हैं।
- त्रिसंयोजी तत्व, या संयोजकता 3 वाले परमाणु; उदाहरण के लिए, इंडियम (In), एल्युमिनियम (Al), बोरोन (B), इत्यादि।
पी-टाइप अर्धचालक
एपी-प्रकार का अर्धचालक एक आंतरिक अर्धचालक (जैसे सिलिकॉन) होता है जिसमें जानबूझकर एक स्वीकर्ता अशुद्धि (जैसे सिलिकॉन में बोरॉन बी) मिलाई जाती है ।
इन अशुद्धियों को स्वीकर्ता के रूप में जाना जाता है क्योंकि क्रिस्टलीय जालक में प्रवेश करने के बाद , उनमें क्रिस्टल के शेष भाग के साथ पूर्ण बंधन के लिए आवश्यक एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों की कमी होती है।
बाह्य अर्धचालकों में डोपेंट घनत्व हमेशा आंतरिक वाहक घनत्व से कहीं अधिक होता है: NA>>ni. तब p-प्रकार सामग्री में छिद्र घनत्व डोपेंट घनत्व NA के करीब होता है।
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एन-टाइप सेमीकंडक्टर
एएन-टाइप अर्धचालक एक आंतरिक अर्धचालक (जैसे, सिलिकॉन Si) होता है जिसमें जानबूझकर एक दाता अशुद्धि (जैसे, Si में आर्सेनिक As या GaAs में Si) डाली जाती है। दाता अशुद्धियों को यह नाम इसलिए दिया गया है क्योंकि उन्हें पड़ोसी परमाणुओं के साथ सभी बंध बनाने के लिए चालन बैंड में एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन का योगदान करना आवश्यक होता है।
