В остальном чистый полупроводниковый материал, в который введено небольшое количество химического элемента (примеси) для изменения электрических характеристик материала. Больше электронов вводится легирующей примесью. Электронные вакансии создаются легирующей примесью (дырками).
Инженеры используют химические вещества, известные как легирующие добавки, для создания токовых каналов в полупроводниках и других видах техники. Легирование — это практика, которая включает в себя использование легирующей добавки. Хром и другие соединения, сопоставимые с ним, являются распространенными легирующими агентами. Для создания заряженной среды их наносят на полупроводники или другое оборудование.
Производство твердотельной электроники является одним из вариантов использования легирующих примесей и методов легирования. Для того чтобы проводить ток определенным образом, твердотельное оборудование использует два типа легирования, известные как легирование n-типа и p-типа, а не подвижные части.
Фосфор, мышьяк или другие вещества часто добавляются при отрицательном, или n-типе, легирования для получения свободных электронов . Бор или галлий часто используются при положительном, или p-типе, легирования для образования дырок в молекулярной решетке и генерации положительного заряда.
Некоторые типы лазерных технологий также создаются с помощью легирования. Светодиод (LED), технология, которая позволяет создавать новые типы ламп, которые минимизируют опасность возгорания, создавая свет электрически и без тепла, является еще одним потребительским товаром, который выигрывает от легирования. Фундаментальная наука всех этих процессов опирается на молекулярные заряды для направления тока для функциональных результатов.
Что такое допинг N-типа?
Свободные электроны образуются при добавлении в кремниевую решетку атомов, имеющих больше валентных электронов, чем кремний . Поскольку кремний имеет только четыре валентных электрона , наиболее распространенными легирующими элементами n-типа являются элементы, содержащие пять валентных электронов, такие как фосфор, сурьма и мышьяк.
Четыре валентных электрона используются для образования связей с близлежащими атомами кремния, когда эти атомы включаются в решетку кремния, оставляя один валентный электрон свободным для перемещения в зону проводимости.
В результате легирование N-типа значительно увеличивает количество свободных носителей заряда в полупроводнике, повышая его электропроводность.
Читайте также: Что такое коэффициент разгрузки?
Что такое допинг P-типа?
Электронный дефицит возникает, когда в кристаллическую решетку кремния добавляется атом, имеющий на один валентный электрон меньше, чем кремний . Эти дефекты часто называют «дырками».
Поскольку дополнительные электроны в полупроводниках n-типа могут быть поглощены полупроводниками p-типа, эти дырки дополняют полупроводники n-типа и легко принимают свободные электроны.
Pn-переход, важнейший элемент в работе диода, неразрывно связан с этой особенностью. Бор, алюминий и галлий являются примерами легирующих примесей P-типа, которые имеют три валентных электрона.
