الرئيسية » هندسة الالكترونيات » حاملات التيار فى أشباة الموصلات (أنصاف النواقل) غير النقية ، donor And Acceptor Impurities

حاملات التيار فى أشباة الموصلات (أنصاف النواقل) غير النقية ، donor And Acceptor Impurities

رابط ما قبله : https://bit.ly/2WRu4Bu

حاملات التيار فى أشباة الموصلات غير النقية (donor And Acceptor Impurities)

  • النوع السالب (N-Type)- Donor Impurities

إذا أذبنا ذرات عنصر  خماسى التكافؤ (5 إلكترونات فى المدار الخارجى)   مثل  الفوسفور (P15) – الأنتيمون  (sb51) – الزرنيخ ِArsenic (As)   فى بلورة السليكون (Si) أو الجرمانيوم (Ge)  لشارك أربع من الكتروناتها فى أربع روابط  تساهمية مع ما حولها من ذرات البلورة وتبقى إلكترون من الخمسة دون رابطة يسكنها   ممثلا لإلكترون حر يضاف إلى الألكترونات الحرة الموجودة أصلا فى البلورة بأثرتحطم بعض روابط ذرة السليكون بفعل  حرارة البلورة  وترتفع كثافة حاملات التيار السالبة   (Negative Carrier) فى البلورة ويرتفع بالتبعية توصلية المادة وأصبحت ذرة الفوسفور   أيون موجب   (بفقدها الإلكترون الخامس) ، وبضبط كمية الشوائب (ذرات خماسيى التكافؤ المضافة) نحصل على التوصيلية المرجوه من البلورة ، وهذا التحكم فى كثافة حاملات التيار غير متوفر فى العناصر الفلزية الناقلة للكهرباء ، ويطلق على هذا النوع من أشباة الموصلات غير النقية (N- Type) لأن حاملات التيار فيها هى الإلكترونات ذات الأكثرية والأعلى كثافة

  • النوع الموجب (P-Type)- Acceptor Impurities

وإذا أذبنا أو طعمنا بلورة أشباة الموصلات من السليكون أو الجرمانيوم  بشوائب من عناصر   ثلاثية التكافؤ ( البورون  5(B) – الألمونيوم  13(AL)  – جاليوم Ga31– أنديوم In49   ) وحلت الذرة الثلاثية محل ذرة السليكون أو الجرمانيوم  لأسهمت ذرة الشائبة فى تكوين ثلاث روابط تساهمية وبقيت رابطة مع ذرة سليكون غير مكتملة (مكسورة )    وبها مكان خالى يحتاج الكترون ليسكنه  ويكمل الرابطة المكسورة  يطلق على المكان الخالى فى الرابطة المكسورة  الفجوة (Hall) وتصبح ذرة الشائبة  من منظور ما حولها من ذرات السليكون وكأنها ذرة سليكون فقد الكترون فأصبحت أيون موجب  ، عندما ينتقل الكترون من ذرة مجاورة من السليكون ليستقر بالفجوة فهذا يقابله انتقال للفجوة أى انتقال للأيون الموجب ففى شكل (3) الفجوة فى الأعلى يمينا ينتقل إليها الالكترون فتتحرك الفجوة يسارا وهكذا حتى تصل الفجوة إلى أقصى اليساروالموضحة باللون الأخضر طبعا هذا الانتقال تحت تأثير جهد كهربى سالب شمالا وموجب يسارا ،  وهنا وفى اشباة الموصلات غير النقية ظهر نوع آخر موجب من حاملات التيار على غير المعهود فى الفلزات     (الكترونات)   ، وهى الفجوات الموجبة شأنها شأن الإلكترون فى صنع التيار الكهربى وهذا النوع يسمى (P Type) أى أن حاملات التيار فيه موجبة

وجدير بلاشارة إلى نوع حاملات التيار فى المعادن بالمقارنة مع أشباة الموصلات غير النقية (المطعومة بذرات ثلاثية أو خماسية التكافؤ) ، فالمعادن أحادية حامل التيار وهى الإلكترونيات الحرة بالمعدن أما أشباة الموصلات غير النقية فثنائية الحامل من إلكترونايات سالبة وفجوات موجبة

.

 

اترك رد