W innym przypadku czysty materiał półprzewodnikowy, do którego wstrzyknięto niewielką ilość pierwiastka chemicznego (zanieczyszczenie), aby zmienić właściwości elektryczne materiału. Więcej elektronów wprowadza domieszka. Wolne elektrony powstają w wyniku domieszki ap (dziury).
Inżynierowie wykorzystują substancje chemiczne zwane domieszkami do tworzenia kanałów prądowych w półprzewodnikach i innych technologiach. Domieszkowanie to praktyka polegająca na użyciu domieszki. Chrom i inne związki chemiczne z nim porównywalne to powszechne domieszki. Aby stworzyć naładowane środowisko, są one nakładane na półprzewodniki lub inne urządzenia.
Produkcja elektroniki półprzewodnikowej jest jednym z zastosowań domieszek i technik domieszkowania. Aby przesyłać prąd w określony sposób, sprzęt półprzewodnikowy opiera się na dwóch typach domieszkowania, znanych jako domieszkowanie typu n i typu p, zamiast mieć ruchome części.
Fosfor, arsen i inne substancje są często dodawane podczas domieszkowania ujemnego, czyli typu n, w celu wytworzenia wolnych elektronów . Bor lub gal są często używane w domieszkowaniu dodatnim, czyli typu p, w celu tworzenia dziur w sieci cząsteczkowej i generowania ładunku dodatniego.
Niektóre rodzaje technologii laserowych powstają również poprzez domieszkowanie. Dioda elektroluminescencyjna (LED), technologia umożliwiająca nowe rodzaje świateł, które minimalizują zagrożenie pożarowe poprzez wytwarzanie światła elektrycznie i bez ciepła, to kolejny produkt konsumencki, który korzysta z domieszkowania. Podstawowa nauka wszystkich tych procesów opiera się na ładunkach molekularnych, które kierują prądem w celu uzyskania funkcjonalnych rezultatów.
Czym jest doping typu N?
Wolne elektrony powstają, gdy do sieci krzemowej dodane zostaną atomy o większej liczbie elektronów walencyjnych niż atomy krzemu . Ponieważ krzem ma tylko cztery elektrony walencyjne , pierwiastki zawierające pięć elektronów walencyjnych, takie jak fosfor, antymon i arsen, są najczęstszymi domieszkami typu n.
Cztery elektrony walencyjne są wykorzystywane do tworzenia wiązań z pobliskimi atomami krzemu, gdy atomy te zostaną włączone do sieci krzemowej, pozostawiając jeden elektron walencyjny wolny, aby mógł przedostać się do pasma przewodnictwa.
W rezultacie domieszkowanie typu N znacząco zwiększa liczbę swobodnych nośników ładunku w półprzewodniku, poprawiając jego przewodność elektryczną.
Przeczytaj także: Co to jest współczynnik rozładowania?
Czym jest doping typu P?
Niedobory elektronowe powstają, gdy atom zostanie dodany do sieci krzemowej, która ma o jeden elektron walencyjny mniej niż krzem . Te wady są często nazywane „dziurami”.
Ponieważ dodatkowe elektrony w półprzewodnikach typu n mogą być absorbowane przez półprzewodniki typu p, dziury te uzupełniają półprzewodniki typu n i łatwo przyjmują wolne elektrony.
Złącze pn, kluczowy element w działaniu diody, jest nierozerwalnie związane z tą cechą. Bor, aluminium i gal są przykładami domieszek typu P, które mają trzy elektrony walencyjne.
