Különbség a donor és az elfogadó szennyeződések között

A donor és az elfogadó szennyeződések közötti fő különbség az, hogy a periódusos rendszer V. csoportjában szereplő elemek általában donor szennyeződésekként viselkednek, míg a III. Csoport elemei általában akceptor szennyeződésekként viselkednek..

A dopping az a folyamat, amely szennyeződéseket ad a félvezetőhöz. A doppingetés fontos a félvezető vezetőképességének növelésében. A doppingnak két fő formája van: donor-dopping és elfogadó-dopping. A donor dopping szennyeződéseket ad a donorhoz, míg az akceptor dopping szennyeződéseket ad az akceptorhoz.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mik a donor szennyeződések?
3. Mik az elfogadó szennyeződések?
4. Összehasonlítás egymással - Donor vs. elfogadó szennyeződések táblázatos formában
5. Összegzés

Mik a donor szennyeződések??

A donor szennyeződések azok az elemek, amelyeket egy donorhoz adnak, hogy növeljék az adott donor elektromos vezetőképességét. A periódusos rendszer V. csoportjában szereplő elemek a közös donor szennyeződések. A donor egy atom vagy atomcsoport, amely n-típusú régiókat képezhet, amikor egy félvezetőhöz adják. Általános példa a szilícium (Si).

1. ábra: Donor jelenléte egy szilikon rácsban

Az V. csoportba tartozó elemek, amelyek gyakran donor szennyeződésekként szolgálnak, tartalmazzák az arzén (As), foszfor (P), bizmut (Bi) és antimon (Sb). Ezeknek az elemeknek öt elektronja van a legkülső elektronhéjában (öt valencia elektron van). Ha ezen atomok egyikét egy donorhoz, például szilíciumhoz adjuk, a szennyeződés helyettesíti a szilíciumatomot, négy kovalens kötést képezve. De most van egy szabad elektron, mivel öt valencia elektron volt. Ezért ez az elektron szabad elektronként marad, ami növeli a félvezető vezetőképességét. Ezenkívül a szennyező atomok száma meghatározza a donorban lévő szabad elektronok számát.

Mik az elfogadó szennyeződések??

Az akceptor szennyeződések azok az elemek, amelyeket az akceptorhoz adnak, hogy növeljék az akceptor elektromos vezetőképességét. A III. Csoportba tartozó elemek általában elfogadó szennyeződések. A III. Csoportba tartozó elemek közé tartozik az alumínium (Al), a bór (B) és a gallium (Ga). Az akceptor olyan segédanyag, amely p-típusú régiókat képez, amikor egy félvezetőhöz adják. Ezeknek az atomoknak a legkülső elektronhéjában három vegyérték-elektron van.

2. ábra: Az akceptor jelenléte a szilíciumrácsban

Ha az egyik szennyeződés-atomot, például az alumíniumot hozzáadjuk egy akceptorhoz, helyettesíti a félvezetőben lévő szilícium-atomokat. Ezen hozzáadás előtt a szilícium-atom négy kovalens kötéssel rendelkezik. Amikor az alumínium elfoglalja a szilícium helyzetét, az alumínium-atom csak három kovalens kötést képez, ami viszont hiányzó kovalens kötést eredményez. Ez létrehoz egy üres pontot vagy lyukat. Ezek a lyukak azonban hasznosak az áramvezetésnél. Amikor a hozzáadott szennyező atomok száma növekszik, a félvezetőben lévő lyukak száma is növekszik. Ez a kiegészítés viszont növeli a vezetőképességet. A doppingetés befejezése után a félvezető külső félvezetővé válik.

Mi a különbség a donor és az elfogadó szennyeződések között??

Donor vs akceptor szennyeződések
Donor-szennyeződések azok az elemek, amelyeket egy donorhoz adnak, hogy növeljék az adott donor elektromos vezetőképességét.	Az elfogadó szennyeződések azok az elemek, amelyeket egy elfogadóhoz adnak, hogy növeljék az elfogadó elektromos vezetőképességét.
Általános szennyeződések
V. csoport elemek	III. Csoport elemek
Példák szennyeződésekre
Arzén (As), foszfor (P), bizmut (Bi) és antimon (Sb).	Alumínium (Al), bór (B) és gallium (Ga)
Folyamat
Növelje a félvezető szabad elektronjait.	Növelje a félvezetőben lévő lyukakat.
Vegyérték elektronok
Az atomoknak öt vegyérték-elektronuk van.	Az atomoknak három vegyérték elektronuk van.
Kovalens kötés
Négy kovalens kötést képez a félvezetőben, így az ötödik elektron szabad elektronként marad.	Három kovalens kötést képez a félvezető belsejében, és hagy egy lyukat, ahol hiányzik a kovalens kötés.

Összegzés - Donor vs. elfogadó szennyeződések

A félvezetők azok az anyagok, amelyek vezetőképesek a nem vezető szigetelők és a vezetőképes fémek között. A donorok és az elfogadók olyan segédanyagok, amelyek félvezetõkben vezetõ régiókat képeznek. A donor és az akceptor doppingolása olyan folyamatok, amelyek növelik a félvezető elektromos vezetőképességét. A donor és az elfogadó szennyeződések közötti fő különbség az, hogy a periódusos rendszer III. Csoportjában szereplő elemek donor szennyeződésekként viselkednek, míg az V. csoport elemei akceptor szennyeződésekként viselkednek.

Referencia:

1. „Különbség a donor és az elfogadó szennyeződések között a félvezetőben.” A Physicsabout.com, 2017. december 23., Elérhető itt.
2. Donor és akceptor szennyeződések a félvezetőben. Itt érhető el.
3. „Fogadó (félvezetők).” Wikipedia, Wikimedia Alapítvány, 2018. március 3., elérhető itt.
4. „Adományozó (félvezetők).” Wikipedia, Wikimedia Alapítvány, 2018. február 17., elérhető itt.

Kép jóvoltából:

1. „Acceptor in Si rács” - írta: Karolkalna az angol Wikipedia-ban (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével
2. „Donor a Si rácsban” - készítette: Karolkalna az angol Wikipedia-ban (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével