الرئيسية » هندسة الالكترونيات » P-Type/N-type Semi-Conductor أشباة الموصلات الموجبة والسالبة ، أنصاف النواقل الموجبة والسالبة

P-Type/N-type Semi-Conductor أشباة الموصلات الموجبة والسالبة ، أنصاف النواقل الموجبة والسالبة

أشباة الموصلات (أنصاف النواقل)

هى عناصر رباعية التكافؤ مثل (الكربون C6–السليكون ٍSi14– الجرمانيوم Ge32 – ) ترتبط ذراتها باربع روابط تساهمية مع غيرها فى شكل بلورى ثلاثى الأبعاد .

  • فى درجة الحرارة العادية تتحطم بعض الروابط التساهمية فى بلورة شبة الموصل النقى لينتج من كل رابطة نوعان من حاملات التيار  أحدهما سالب (إلكترونات) والآخر موجب (فجوات) لتكتسب المادة درجة من التوصلية للكهرباء تعتمد على درجة الحرارة بخلاف الفلزات التى تحتوى على نوع واحد من حاملات التيار السالبة (الالكترونات الحرة) وباكتسابها حرارة ترتفع مقاومتها للتيار بسبب ارتفاع معدل التصادم لحاملات التيار (الإلكترونيات)  مع أيونات المعدن .

  • اشباة الموصلات النقية تعتمد على الحرارة فى توفير حاملات التيار بنوعيها أما غير النقية (المطعومة بشوائب ) فتعتمد درجة توصيلها للكهرباء على نسبة المذاب بها من شوائب .

  • الشوائب نوعان :- ش(1)

  • ثلاثية التكافؤ

عناصر مثل البورون B5 _الألمونيوم AL13- الجاليومGA31 – الأنديوم IN49 باحلالها محل ذرة السليكون فى البلورة تشارك بثلاث إلكترونات فى ثلاث روابط تساهمية مع ما حولها من ذرات السليكون والرابطة الرابعة تصبح خالية من الالكترون أى رابطة غير مكتملة (مكسورة) وهذا المكان الخالى فى الرابكة المكسورة يشكل فجوة (Hall)     وهى تمثل حاملات  للتيار ولكن من النوع الموجب ((P Type ، وتصبح السبيكة عبارة عن أيونات سالبة وفجوات موجبة تسبح بحرية بينها  ش(2)

  • خماسية التكافؤ

عناصر  مثل الفوسفور   P15  والزرنيخ AS33 والأنتيمون (Sb51) ، وبإذابته فى بلورة السليكون تتشارك مع ذرات السليكون بأربع إلكترونات من الخمسة فى تكوين الأربع روابط ويتبقى الألكترون الخامس حرا طليقا بلا رابطة  ويصبح لدينا حاملات تيار سالبة تنقل الكهرباء فى حالة وجود جهد كهربى على طرفى البلورة ويطلق على شبة الموصل ذى الشوائب الخماسية النوع السالب (N-Type ،  وتصبح السبيكة عبارة عن أيونات موجبة  وإلكترونات حرة   تسبح بحرية بينها  كما هو الحادث فى المعادن ش (3)

  • فى شبة الموصل النقى حاملات التيار السالبة تساوى الحاملات الموجبة (N=P)لأن كل رابطة تتحطم بفعل حرارة شبة الموصل ينتج عن كل رابطة تنكسر حراريا زوج من إلكترون وفجوة وعند الاتزان الحرارى للبلورة فإن عدد الروابط المنكسرة يساوى عدد الروابط الملتئمة

  • فى شبة الموصل غير النقى ذو الشوائب الثلاثية (المانحة) (Donor)  تكن الأكثرية من حاملات التيار موجبة (فجوات) (Halls) ، P = Pd +Pi)    (  أى تساوى مجموع (الفجوات الناتجة من الذرات المانحة (الشوائب) + الفجوات الناتجة روابط السليكون المنكسرة حراريا) وتكون الحاملات السالبة (Ni) أقلية

  • فى شبة الموصل غير النقى ذو الشوائب الخماسية (القابلة) (Acceptor)    تكن الأكثرية من حاملات التيار سالبة  (إلكترونيات)،) N = Na +Ni)    أى تساوى مجموع (  (الفجوات الناتجة من الذرات المانحة (الشوائب) + الفجوات الناتجة روابط السليكون المنكسرة حراريا) وتكون الحاملات الوجبة  (Pi) أقلية

 

 

 

اترك رد