एन-टाइप सेमीकंडक्टर क्या है: डोपिंग और इसकी ऊर्जा आरेख

अर्धचालक सामग्री जीई (जर्मेनियम) और सी (सिलिकॉन) जैसे उनके वैलेंस शेल (बाहरी शेल) में चार इलेक्ट्रॉनों को शामिल करें। इन इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करके सेमीकंडक्टर परमाणु, बंध अपने आसन्न परमाणुओं के साथ बन सकते हैं। इसी तरह, कुछ सामग्रियों में उनके वैलेंस शेल में पांच इलेक्ट्रॉन शामिल होते हैं जिन्हें आर्सेनिक या फॉस्फोरस जैसे पेंटावैलेंट सामग्रियों के रूप में जाना जाता है। तो इन सामग्रियों का उपयोग मुख्य रूप से एन-टाइप सेमीकंडक्टर बनाने के लिए किया जाता है। चार-इलेक्ट्रॉन अशुद्धियां आसन्न सिलिकॉन परमाणुओं का उपयोग करके बंधन का निर्माण कर सकती हैं। तो यह एक मुक्त इलेक्ट्रॉन छोड़ता है और परिणामी सामग्री में कोई शामिल नहीं है। मुक्त इलेक्ट्रॉनों की। जब इलेक्ट्रॉन्स -वी चार्ज वाहक होते हैं, तब सामग्री को एन-टाइप सेमीकंडक्टर के रूप में जाना जाता है। इस लेख में एन-टाइप सेमीकंडक्टर के अवलोकन पर चर्चा की गई है।

एन-टाइप सेमीकंडक्टर क्या है?

परिभाषा: एक एन-टाइप सेमीकंडक्टर सामग्री का उपयोग किया जाता है इलेक्ट्रानिक्स और इसे Si और Ge जैसे सेमीकंडक्टर में एक अशुद्धता जोड़कर बनाया जा सकता है, इसे एक एन-टाइप सेमीकंडक्टर के रूप में जाना जाता है। यहाँ अर्धचालक में प्रयुक्त दाता अशुद्धियाँ आर्सेनिक, फ़ॉस्फ़ोरस, बिस्मथ, सुरमा, आदि हैं। जैसा कि नाम से पता चलता है, एक दाता एक अर्धचालक को मुफ्त इलेक्ट्रॉन देता है। ऐसा करने से, सामग्री के भीतर चालन के लिए अधिक आवेश वाहक बन सकते हैं।

N- प्रकार अर्धचालक उदाहरण Sb, P, Bi और As हैं। इन सामग्रियों में उनके बाहरी आवरण में पाँच इलेक्ट्रॉन शामिल हैं। चार इलेक्ट्रॉन आसन्न परमाणुओं का उपयोग कर सहसंयोजक बंधन बनाएंगे और पांचवां इलेक्ट्रॉन एक वर्तमान वाहक की तरह सुलभ होगा। तो उस अशुद्धता परमाणु को दाता परमाणु कहा जाता है।

इस अर्धचालक में, छिद्रों और इलेक्ट्रॉनों के संचलन के कारण करंट का प्रवाह होगा। इस प्रकार, इस अर्धचालक में अधिकांश आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं और अल्पसंख्यक आवेश वाहक छिद्र होते हैं।

एन-टाइप सेमीकंडक्टर डोपिंग

एन-टाइप सेमीकंडक्टर को डोनर परमाणु के साथ डोप किया जाता है क्योंकि बहुसंख्यक चार्ज वाहक नकारात्मक इलेक्ट्रॉन होते हैं। चूंकि सिलिकॉन एक टेट्रावेलेंट तत्व है, तो सामान्य क्रिस्टल की संरचना में 4 बाहरी इलेक्ट्रॉनों से चार सहसंयोजक बंधन शामिल हैं। Si में सबसे अधिक बार उपयोग किए जाने वाले डोपेंट समूह- III और समूह- V तत्व हैं।

एन-टाइप सेमीकंडक्टर डोपिंग

यहां पेंटावैलेंट तत्व समूह-वी तत्व हैं। उनमें 5 वैलेंस इलेक्ट्रॉन शामिल हैं और वे उन्हें दाता के रूप में काम करने की अनुमति देते हैं। एंटीमनी, फॉस्फोरस या आर्सेनिक जैसे इन तत्वों की गिनती मुक्त इलेक्ट्रॉनों को दान करती है ताकि आंतरिक अर्धचालक चालकता बहुत बढ़ जाएगी। उदाहरण के लिए, एक बार एक सी क्रिस्टल को बोरॉन जैसे समूह III तत्व के साथ डोप किया जाता है, तो यह एक पी-टाइप सेमीकंडक्टर बनाएगा, लेकिन एक सी क्रिस्टल को समूह वी इलेम के साथ डोप किया जाता हैफास्फोरस की तरह एनटी तो यह एक एन-टाइप सेमीकंडक्टर बनाएगा।

चालन इलेक्ट्रॉनों का वर्चस्व पूरी तरह से नहीं के माध्यम से किया जा सकता है। दाता इलेक्ट्रॉनों की। इस प्रकार, पूरे सं। चालन इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर हो सकता है। दाता साइटों की (n≈ND)। जब डोनर साइट्स इलेक्ट्रॉन के चालन को संतुलित करती हैं तो सेमीकंडक्टर सामग्री की न्यूट्रलिटी को बनाए रखा जा सकता है। एक बार नं। इलेक्ट्रॉनों के चालन में वृद्धि हुई है, फिर छेदों की संख्या कम हो जाएगी।

संबंधित बैंड में वाहक एकाग्रता असंतुलन को छिद्रों और इलेक्ट्रॉनों की संख्या के माध्यम से व्यक्त किया जा सकता है। एन-प्रकार में, इलेक्ट्रॉन बहुमत चार्ज वाहक होते हैं जबकि छेद अल्पसंख्यक चार्ज वाहक होते हैं।

एन-टाइप सेमीकंडक्टर की ऊर्जा आरेख

ऊर्जा बैंड इस अर्धचालक का आरेख नीचे दिखाया गया है। पेंटावैलेंट सामग्री को जोड़ने के कारण फ्री इलेक्ट्रॉन चालन बैंड में मौजूद हैं। क्रिस्टल के सहसंयोजक बंधों में, ये इलेक्ट्रॉन फिट नहीं होते थे। लेकिन, इलेक्ट्रॉन-छेद जोड़े बनाने के लिए चालन बैंड के भीतर इलेक्ट्रॉनों की एक छोटी संख्या उपलब्ध हो सकती है। अर्धचालक में मुख्य बिंदु पेंटावैलेंट सामग्री जोड़ रहे हैं जो मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या पैदा कर सकते हैं।

ऊर्जा आरेख

कमरे के तापमान पर, थर्मल ऊर्जा अर्धचालक पर गुजर रही है, और फिर एक इलेक्ट्रॉन-छेद जोड़ी बनाई जा सकती है। नतीजतन, मुफ्त इलेक्ट्रॉनों की एक छोटी संख्या उपलब्ध हो सकती है। ये इलेक्ट्रॉन वैलेंस बैंड के भीतर छेद के बाद छोड़ देंगे। यहाँ। N ’नकारात्मक सामग्री है जब कोई नहीं। पेंटावैलेंट सामग्री के माध्यम से प्रदान किए गए मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या नहीं की तुलना में बड़ी है। छेद।

एन-प्रकार सेमीकंडक्टर के माध्यम से चालन

इस अर्धचालक का प्रवाह इलेक्ट्रॉनों के कारण हो सकता है। जब इलेक्ट्रॉन एक छेद छोड़ते हैं, तो अंतरिक्ष अन्य इलेक्ट्रॉनों द्वारा आकर्षित होगा। इसलिए छेद को + आवेशित आवेश माना जाता है। तो इस अर्धचालक में दो प्रकार के वाहक शामिल होते हैं जैसे कि + आवेशित छिद्र और नकारात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन। इलेक्ट्रॉनों को बहुमत वाहक कहा जाता है जबकि छेद को अल्पसंख्यक वाहक कहा जाता है क्योंकि इलेक्ट्रॉनों की संख्या छेदों की तुलना में अधिक होती है।

एक बार एक सहसंयोजक बंधन नष्ट हो जाता है और इलेक्ट्रॉन एक छेद से दूर चले जाते हैं, तो कुछ अन्य इलेक्ट्रॉन अपने बंधन से दूर हो जाते हैं और इस छेद की ओर आकर्षित हो जाते हैं। इसलिए छेद और इलेक्ट्रॉन रिवर्स दिशाओं में यात्रा करेंगे। इलेक्ट्रॉनों को बैटरी के + वी टर्मिनल की ओर आकर्षित किया जाएगा, जबकि छेद बैटरी के -ve टर्मिनल की ओर आकर्षित होते हैं।

पूछे जाने वाले प्रश्न

1)। एन-टाइप सेमीकंडक्टर क्या है?

एक सामग्री जिसे सिलिकॉन जैसे अर्धचालक में अशुद्धियों को जोड़कर बनाया गया है अन्यथा जर्मेनियम को एक एन-प्रकार अर्धचालक के रूप में जाना जाता है।

२)। इस अर्धचालक में बहुसंख्यक और अल्पसंख्यक प्रभारी वाहक क्या हैं?

बहुसंख्यक आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं और छिद्र अल्पसंख्यक आवेश वाहक होते हैं

३)। एक्सट्रिंसिक अर्धचालक क्या हैं?

वे पी-टाइप और एन-टाइप हैं

4)। अर्धचालक और उनके उदाहरण क्या हैं?

एक सामग्री जिसमें कंडक्टर और इन्सुलेटर की संपत्ति होती है, उसे अर्धचालक के रूप में जाना जाता है। उदाहरण सेलेनियम, सिलिकॉन और जर्मेनियम हैं।

5)। अर्धचालक का कार्य क्या है?

इसका उपयोग ट्रांजिस्टर, डायोड और आईसी जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण के लिए किया जाता है

इस प्रकार, यह सब के बारे में है n- प्रकार अर्धचालक का अवलोकन । इनका उपयोग विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को डिजाइन करने के लिए किया जाता है ट्रांजिस्टर, डायोड और आईसीएस (एकीकृत सर्किट) उनकी विश्वसनीयता, कॉम्पैक्टनेस, कम लागत और बिजली दक्षता के कारण। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, पी-टाइप सेमीकंडक्टर क्या है?