Perbezaan antara semikonduktor intrinsik dan ekstrinsik

Intrinsik vs semikonduktor ekstrinsik

Adalah luar biasa bahawa elektronik moden didasarkan pada satu jenis bahan, semikonduktor. Semikonduktor adalah bahan yang mempunyai kekonduksian pertengahan antara konduktor dan penebat. Bahan semikonduktor digunakan dalam elektronik walaupun sebelum penciptaan diod dan transistor semikonduktor pada tahun 1940 -an, tetapi selepas semikonduktor itu mendapati aplikasi yang luas dalam bidang elektronik. Pada tahun 1958, ciptaan litar bersepadu oleh Jack Kilby dari Texas Instruments meningkatkan penggunaan semikonduktor dalam bidang elektronik ke tahap yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Semikonduktor semulajadi mempunyai harta kekonduksian mereka kerana pembawa caj percuma. Semikonduktor seperti itu, bahan, yang secara semulajadi menunjukkan sifat semikonduktor, dikenali sebagai semikonduktor intrinsik. Untuk perkembangan komponen elektronik maju, semikonduktor diperbaiki untuk dilakukan dengan kekonduksian yang lebih besar dengan menambahkan bahan atau unsur, yang meningkatkan bilangan pembawa caj dalam bahan semikonduktor. Semikonduktor seperti itu dikenali sebagai semikonduktor ekstrinsik.

Lebih banyak mengenai semikonduktor intrinsik

Kekonduksian apa -apa bahan adalah disebabkan oleh elektron yang dikeluarkan kepada jalur konduksi oleh pergolakan terma. Dalam kes semikonduktor intrinsik, bilangan elektron yang dikeluarkan agak lebih rendah daripada logam, tetapi lebih besar daripada penebat. Ini membolehkan kekonduksian semasa yang sangat terhad melalui bahan. Apabila suhu bahan meningkat, lebih banyak elektron memasuki jalur konduksi, dan oleh itu kekonduksian semikonduktor juga meningkat. Terdapat dua jenis pembawa caj dalam semikonduktor, elektron yang dilepaskan ke dalam band valensi dan orbital kosong, lebih dikenali sebagai lubang. Bilangan lubang dan elektron dalam semikonduktor intrinsik adalah sama. Kedua -dua lubang dan elektron menyumbang kepada aliran semasa. Apabila perbezaan berpotensi digunakan elektron bergerak ke arah potensi yang lebih tinggi dan lubang bergerak ke arah potensi yang lebih rendah.

Terdapat banyak bahan yang bertindak sebagai semikonduktor, dan beberapa adalah elemen dan beberapa adalah sebatian. Silikon dan germanium adalah unsur -unsur dengan sifat semikonduktor, sementara gallium arsenide adalah sebatian. Secara amnya unsur -unsur dalam kumpulan IV dan sebatian dari unsur -unsur kumpulan III dan V, seperti gallium arsenide, aluminium fosfida dan gallium nitride menunjukkan sifat semikonduktor intrinsik.

Lebih banyak mengenai semikonduktor ekstrinsik

Dengan menambahkan unsur -unsur yang berbeza, sifat semikonduktor dapat ditapis untuk menjalankan lebih banyak semasa. Proses penambahan dikenali sebagai doping sementara, bahan yang ditambah dikenali sebagai kekotoran. Kekotoran meningkatkan bilangan pembawa caj dalam bahan, yang membolehkan kekonduksian yang lebih baik. Berdasarkan pembawa yang dibekalkan, kekotoran diklasifikasikan sebagai penerima dan penderma. Donor adalah bahan yang mempunyai elektron yang tidak terikat di dalam kisi, dan penerima adalah bahan yang meninggalkan lubang di kisi. Untuk Semikonduktor Kumpulan IV, Kumpulan III Elemen Boron, Aluminium bertindak sebagai Penerima, manakala Kumpulan V Elemen Fosforus dan Arsenik bertindak sebagai penderma. Untuk Semikonduktor Kompaun Kumpulan II-V, Selenium, Tellurium bertindak sebagai penderma, manakala berilium, zink dan kadmium bertindak sebagai penerima.

Sekiranya beberapa atom penerima ditambah sebagai kekotoran, bilangan lubang meningkat dan bahannya mempunyai lebihan pembawa caj positif daripada sebelumnya. Oleh itu, semikonduktor yang doped dengan kekotoran penerima dipanggil jenis semikonduktor positif atau p-jenis. Dengan cara yang sama, semikonduktor yang doped dengan kekotoran penderma, yang meninggalkan bahan yang melebihi elektron, dipanggil jenis negatif atau semikonduktor n.

Semikonduktor digunakan untuk mengeluarkan pelbagai jenis diod, transistor dan komponen yang berkaitan. Laser, sel fotovoltaik (sel solar), dan pengesan foto juga menggunakan semikonduktor.

Apakah perbezaan antara semikonduktor intrinsik dan ekstrinsik?

• Semikonduktor yang tidak doped dikenali sebagai semikonduktor intrinsik, manakala bahan semikonduktor yang doped dengan kekotoran dikenali sebagai semikonduktor ekstrinsik.

• Bilangan pembawa caj positif (lubang) dan pembawa caj negatif adalah sama dalam semikonduktor intrinsik, sementara dengan menambah kekotoran bilangan pembawa caj diubah; oleh itu tidak sama rata dalam semikonduktor ekstrinsik.

• Semikonduktor intrinsik mempunyai kekonduksian yang lebih rendah daripada semikonduktor ekstrinsik.