సెమీకండక్టర్స్ యొక్క ప్రాథమికాలను నేర్చుకోవడం

ఈ పోస్ట్‌లో సెమీకండక్టర్ పరికరాల యొక్క ప్రాథమిక పని సూత్రాల గురించి మరియు విద్యుత్ ప్రభావంతో సెమీకండక్టర్ల అంతర్గత నిర్మాణం ఎలా పనిచేస్తుందో సమగ్రంగా తెలుసుకుంటాము.

ఈ సెమీకండక్టర్ పదార్థాల మధ్య రెసిస్టివిటీ విలువకు పూర్తి కండక్టర్ లక్షణం లేదా పూర్తి అవాహకం లేదు, ఇది ఈ రెండు పరిమితుల మధ్య ఉంటుంది.

ఈ లక్షణం పదార్థం యొక్క సెమీకండక్టర్ ఆస్తిని నిర్వచించవచ్చు, అయితే కండక్టర్ మరియు ఇన్సులేటర్ మధ్య సెమీకండక్టర్ ఎలా పనిచేస్తుందో తెలుసుకోవడం ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది.

ప్రతిఘటన

ఓం యొక్క చట్టం ప్రకారం, ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం యొక్క విద్యుత్ నిరోధకత భాగం అంతటా సంభావ్య వ్యత్యాసం యొక్క నిష్పత్తిగా నిర్వచించబడుతుంది.

ఇప్పుడు నిరోధక కొలతను ఉపయోగించడం ఒక సమస్యను కలిగిస్తుంది, నిరోధక పదార్థం యొక్క భౌతిక పరిమాణం మారినప్పుడు దాని విలువ మారుతుంది.

ఉదాహరణకు, నిరోధక పదార్థం పొడవు పెరిగినప్పుడు, దాని నిరోధక విలువ కూడా దామాషా ప్రకారం పెరుగుతుంది.
అదేవిధంగా, దాని మందం పెరిగినప్పుడు దాని నిరోధక విలువ దామాషా ప్రకారం తగ్గుతుంది.

పరిమాణం, ఆకారం లేదా భౌతిక రూపంతో సంబంధం లేకుండా విద్యుత్ ప్రవాహానికి ప్రసరణ లేదా వ్యతిరేకత యొక్క ఆస్తిని సూచించే పదార్థాన్ని నిర్వచించడం ఇక్కడ అవసరం.

ఈ ప్రత్యేకమైన ప్రతిఘటన విలువను వ్యక్తీకరించే పరిమాణాన్ని రెసిస్టివిటీ అంటారు, దీనికి సిన్‌బోల్ ρ, (రో)

రెసిస్టివిటీ కోసం కొలత యూనిట్ ఓం-మీటర్ (Ω.m), మరియు ఇది వాహకత యొక్క విలోమం చేసే పరామితిగా అర్థం చేసుకోవచ్చు.

అనేక పదార్థాల రెసిస్టివిటీల మధ్య పోలికలను పొందడానికి, వీటిని 3 ప్రధాన వర్గాలుగా వర్గీకరించారు: కండక్టర్లు, ఇన్సులేటర్ మరియు సెమీ కండక్టర్లు. దిగువ చార్ట్ అవసరమైన వివరాలను అందిస్తుంది:

పై చిత్రంలో మీరు చూడగలిగినట్లుగా, బంగారం మరియు వెండి వంటి కండక్టర్ల యొక్క ప్రతిఘటనలో చాలా తక్కువ వ్యత్యాసం ఉంది, అయితే క్వార్ట్జ్ మరియు గాజు వంటి అవాహకాల అంతటా రెసిస్టివిటీలో గణనీయమైన వ్యత్యాసం ఉండవచ్చు.

పరిసర ఉష్ణోగ్రతకు వారి ప్రతిస్పందన దీనికి కారణం, ఇది అవాహకాల కంటే లోహాలను అత్యంత సమర్థవంతమైన కండక్టర్లుగా చేస్తుంది

కండక్టర్లు

పై చార్ట్ నుండి, కండక్టర్లలో తక్కువ మొత్తంలో రెసిస్టివిటీ ఉందని మేము అర్థం చేసుకున్నాము, ఇవి సాధారణంగా మైక్రోహోమ్స్ / మీటర్‌లో ఉండవచ్చు.

తక్కువ రెసిస్టివిటీ కారణంగా ఎలక్ట్రికల్ కరెంట్ పెద్ద మొత్తంలో ఎలక్ట్రాన్ల లభ్యత కారణంగా వాటి ద్వారా సులభంగా వెళ్ళగలదు.

అయినప్పటికీ ఈ ఎలక్ట్రాన్లు కండక్టర్ అంతటా ఒత్తిడిగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే నెట్టబడతాయి మరియు కండక్టర్ అంతటా వోల్టేజ్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా ఈ పీడనం ఏర్పడుతుంది.

అందువల్ల, ఒక కండక్టర్ సానుకూల / ప్రతికూల సంభావ్య వ్యత్యాసంతో వర్తించినప్పుడు, కండక్టర్ యొక్క ప్రతి అణువు యొక్క ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు వారి మాతృ అణువుల నుండి తొలగిపోవలసి వస్తుంది మరియు అవి కండక్టర్ లోపల ప్రవహించటం ప్రారంభిస్తాయి మరియు దీనిని సాధారణంగా ప్రవాహం అని పిలుస్తారు .

వోల్టేజ్ వ్యత్యాసానికి ప్రతిస్పందనగా, ఈ ఎలక్ట్రాన్లు ఏ స్థాయిలో కదలగలవో వాటి అణువుల నుండి ఎంత సులభంగా విడిపించవచ్చో ఆధారపడి ఉంటుంది.

లోహాలను సాధారణంగా విద్యుత్ యొక్క మంచి కండక్టర్లుగా పరిగణిస్తారు, మరియు లోహాలలో, బంగారం, వెండి, రాగి మరియు అల్యూమినియం క్రమబద్ధంగా ఉత్తమ కండక్టర్లు.

ఈ కండక్టర్లకు వాటి అణువుల యొక్క వాలెన్స్ బ్యాండ్‌లో చాలా తక్కువ ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నందున, అవి సంభావ్య వ్యత్యాసం ద్వారా తేలికగా తొలగిపోతాయి మరియు అవి 'డొమినో ఎఫెక్ట్' అనే ప్రక్రియ ద్వారా ఒక అణువు నుండి తదుపరి అణువుకు దూకడం ప్రారంభిస్తాయి, ఫలితంగా ప్రవాహం అంతటా ప్రవహిస్తుంది కండక్టర్.

బంగారం మరియు వెండి విద్యుత్తు యొక్క ఉత్తమ కండక్టర్లు అయినప్పటికీ, రాగి మరియు అల్యూమినియం తక్కువ ఖర్చు మరియు సమృద్ధి కారణంగా వైర్లు మరియు తంతులు తయారు చేయడానికి ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడతాయి మరియు వాటి శారీరక దృ .త్వం కూడా.

రాగి మరియు అల్యూమినియం విద్యుత్తు యొక్క మంచి కండక్టర్లు అయినప్పటికీ, వాటికి ఇంకా కొంత నిరోధకత ఉంది, ఎందుకంటే ఏమీ 100% ఆదర్శంగా ఉండదు.

ఈ కండక్టర్లు అందించే ప్రతిఘటన చిన్నది అయినప్పటికీ అధిక ప్రవాహాల అనువర్తనంతో ముఖ్యమైనది. చివరికి ఈ కండక్టర్లపై అధిక విద్యుత్తుకు నిరోధకత వేడి వలె వెదజల్లుతుంది.

అవాహకాలు

కండక్టర్లకు విరుద్ధంగా, అవాహకం విద్యుత్తు యొక్క చెడ్డ కండక్టర్లు. ఇవి సాధారణంగా లోహాలు కాని రూపంలో ఉంటాయి మరియు వాటి మాతృ అణువులతో చాలా తక్కువ హాని లేదా ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటాయి.

ఈ లోహాలు కాని ఎలక్ట్రాన్లు వాటి మాతృ అణువులతో పటిష్టంగా బంధించబడి ఉంటాయి, ఇవి వోల్టేజ్ యొక్క అనువర్తనంతో తొలగిపోవడం చాలా కష్టం.

ఈ లక్షణం కారణంగా, ఎలక్ట్రిక్ వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు ఎలక్ట్రాన్లు అణువుల నుండి దూరంగా వెళ్లడంలో విఫలమవుతాయి, ఫలితంగా ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం ఉండదు మరియు అందువల్ల ప్రసరణ జరగదు.

ఈ ఆస్తి అనేక మిలియన్ ఓంల క్రమంలో, అవాహకానికి చాలా ఎక్కువ నిరోధక విలువకు దారితీస్తుంది.

గ్లాస్, మార్బుల్, పివిసి, ప్లాస్టిక్స్, క్వార్ట్జ్, రబ్బరు, మైకా, బేకలైట్ వంటి పదార్థాలు మంచి అవాహకాలకు ఉదాహరణలు.

కండక్టర్ మాదిరిగానే, ఎలక్ట్రానిక్స్ దాఖలు చేయడంలో అవాహకాలు సమానంగా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి. ఇన్సులేటర్ లేకుండా సర్క్యూట్ దశలలో వోల్టేజ్ వ్యత్యాసాలను వేరుచేయడం అసాధ్యం, ఇది షార్ట్ సర్క్యూట్లకు దారితీస్తుంది.

ఉదాహరణకు, తంతులు అంతటా ఎసి శక్తిని సురక్షితంగా ప్రసారం చేయడానికి హై టెన్షన్ టవర్లలో పింగాణీ మరియు గాజు వాడకాన్ని మనం చూస్తాము. వైర్లలో మేము పాజిటివ్, నెగటివ్ టెర్మినల్స్ ఇన్సులేట్ చేయడానికి పివిసిని ఉపయోగిస్తాము మరియు పిసిబిలలో రాగి ట్రాక్‌లను ఒకదానికొకటి వేరుచేయడానికి బేకలైట్‌ను ఉపయోగిస్తాము.

సెమీకండక్టర్స్ యొక్క ప్రాథమికాలు

సిలికాన్ (Si), జెర్మేనియం (Ge) మరియు గాలియం ఆర్సెనైడ్ వంటి పదార్థాలు ప్రాథమిక సెమీకండక్టర్ పదార్థాల క్రిందకు వస్తాయి. ఎందుకంటే ఈ పదార్థాలు విద్యుత్తును మధ్యంతరంగా నిర్వహించే లక్షణాన్ని కలిగి ఉండటం వలన సరైన ప్రసరణ లేదా సరైన ఇన్సులేషన్ ఏర్పడదు. ఈ ఆస్తి కారణంగా ఈ పదార్థాలకు సెమీకండక్టర్స్ అని పేరు పెట్టారు.

ఈ పదార్థాలు వాటి అణువులలో చాలా తక్కువ ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లను ప్రదర్శిస్తాయి, ఇవి స్ఫటికాకార జాలక రకమైన నిర్మాణంలో పటిష్టంగా ఉంటాయి. ఇప్పటికీ, ఎలక్ట్రాన్లు తొలగిపోయి ప్రవహించగలవు, కానీ నిర్దిష్ట పరిస్థితులను ఉపయోగించినప్పుడు మాత్రమే.

ఇలా చెప్పిన తరువాత, స్ఫటికాకార లేఅవుట్‌కు ఒక రకమైన 'దాత' లేదా 'అంగీకరించే' అణువులను ప్రవేశపెట్టడం లేదా ప్రత్యామ్నాయం చేయడం ద్వారా ఈ సెమీకండక్టర్‌లో ప్రసరణ రేటును పెంచడం సాధ్యమవుతుంది, అదనపు 'ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు' మరియు 'రంధ్రాలు' లేదా వైస్‌ను విడుదల చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా.

సిలికాన్ లేదా జెర్మేనియం వంటి ప్రస్తుత పదార్థానికి కొంత బాహ్య పదార్థాన్ని పరిచయం చేయడం ద్వారా ఇది అమలు చేయబడుతుంది.

స్వయంగా, సిలికాన్ మరియు జెర్మేనియం వంటి పదార్థాలు అంతర్గత స్వచ్ఛమైన రసాయన స్వభావం మరియు పూర్తి సెమీకండక్టివ్ పదార్థం ఉండటం వల్ల అంతర్గత సెమీకండక్టర్లుగా వర్గీకరించబడతాయి.

దీని అర్థం, నియంత్రిత మొత్తంలో అశుద్ధతను వర్తింపజేయడం ద్వారా, ఈ అంతర్గత పదార్థాలలో ప్రసరణ రేటును మేము నిర్ణయించగలుగుతాము.

ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు లేదా ఉచిత రంధ్రాలతో వీటిని మెరుగుపరచడానికి ఈ పదార్థాలకు దాతలు లేదా అంగీకరించేవారు అని పిలువబడే మలినాలను మేము పరిచయం చేయవచ్చు.

ఈ ప్రక్రియలలో, 10 మిలియన్ సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్ అణువుకు 1 అశుద్ధ అణువు నిష్పత్తిలో ఒక అంతర్గత పదార్థానికి అశుద్ధత జోడించబడినప్పుడు, దీనిని ఇలా పిలుస్తారు డోపింగ్ .

తగినంత అశుద్ధతను ప్రవేశపెట్టడంతో, సెమీకండక్టర్ పదార్థాన్ని N- రకం లేదా P- రకం పదార్థంగా మార్చవచ్చు.

సిలికాన్ అత్యంత ప్రాచుర్యం పొందిన సెమీకండక్టర్ పదార్థాలలో ఒకటి, దాని బయటి షెల్ అంతటా 4 వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంది మరియు దాని చుట్టూ ఉన్న అణువుల చుట్టూ మొత్తం 8 ఎలక్ట్రాన్ల కక్ష్యలను ఏర్పరుస్తుంది.

రెండు సిలికాన్ అణువుల మధ్య బంధం ఒక విధంగా అభివృద్ధి చేయబడింది, ఇది ఒక ఎలక్ట్రాన్ను దాని ప్రక్కనే ఉన్న అణువుతో పంచుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది మంచి స్థిరమైన బంధానికి దారితీస్తుంది.

దాని స్వచ్ఛమైన రూపంలో సిలికాన్ క్రిస్టల్ చాలా తక్కువ ఉచిత వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉండవచ్చు, ఇది మంచి ఇన్సులేటర్ యొక్క లక్షణాలను ఆపాదిస్తుంది, తీవ్రమైన నిరోధక విలువలను కలిగి ఉంటుంది.

ఒక సిలికాన్ పదార్థాన్ని సంభావ్య వ్యత్యాసంతో అనుసంధానించడం దాని ద్వారా ఎటువంటి ప్రసరణకు సహాయపడదు, దానిలో కొంత రకమైన సానుకూల లేదా ప్రతికూల ధ్రువణతలు సృష్టించబడకపోతే.

మరియు అటువంటి ధ్రువణతలను సృష్టించడానికి, మునుపటి పేరాల్లో చర్చించినట్లుగా మలినాలను జోడించడం ద్వారా డోపింగ్ ప్రక్రియ ఈ పదార్థాలలోకి అమలు చేయబడుతుంది.

సిలికాన్ అణువు నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకోవడం

రెగ్యులర్ స్వచ్ఛమైన సిలికాన్ క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క నిర్మాణం ఎలా ఉంటుందో పై చిత్రాలలో మనం చూస్తాము. అశుద్ధత కోసం, సాధారణంగా ఆర్సెనిక్, యాంటిమోనీ లేదా ఫాస్పరస్ వంటి పదార్థాలు సెమీకండక్టర్ స్ఫటికాలలో ప్రవేశపెడతాయి, వాటిని బాహ్యంగా మారుస్తాయి, అంటే 'మలినాలను కలిగి ఉండటం'.

పేర్కొన్న మలినాలను వాటి ప్రక్కన ఉన్న అణువులతో పంచుకోవడం కోసం 'పెంటావాలెంట్' అశుద్ధత అని పిలువబడే వారి బయటి బ్యాండ్‌లోని 5 ఎలక్ట్రాన్లతో తయారు చేస్తారు.
5 అణువులలో 4 పక్క సిలికాన్ అణువులతో చేరగలవని ఇది నిర్ధారిస్తుంది, విద్యుత్ వోల్టేజ్ అనుసంధానించబడినప్పుడు ఒకే 'ఉచిత ఎలక్ట్రాన్'ను మినహాయించవచ్చు.

ఈ ప్రక్రియలో, అశుద్ధ అణువులు ప్రతి ఎలక్ట్రాన్‌ను తమ సమీప అణువు అంతటా 'దానం చేయడం' ప్రారంభించినందున, 'పెంటావాలెంట్' అణువులకు 'దాతలు' అని పేరు పెట్టారు.

డోపింగ్ కోసం యాంటిమోనీని ఉపయోగించడం

'పెంటావాలెంట్' మలినాన్ని సిలికాన్‌కు పరిచయం చేయడానికి యాంటిమోనీ (ఎస్బి) మరియు ఫాస్పరస్ (పి) తరచుగా ఉత్తమ ఎంపికగా మారతాయి.

యాంటిమోనిలో 51 ఎలక్ట్రాన్లు దాని కేంద్రకం చుట్టూ 5 షెల్స్‌లో ఏర్పాటు చేయబడతాయి, దాని బయటి బ్యాండ్ 5 ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది.
ఈ కారణంగా, ప్రాథమిక సెమీకండక్టర్ పదార్థం అదనపు కరెంట్ మోసే ఎలక్ట్రాన్లను పొందగలదు, ప్రతి ఒక్కటి ప్రతికూల చార్జ్‌తో ఆపాదించబడుతుంది. అందువల్ల దీనికి 'ఎన్-టైప్ మెటీరియల్' అని పేరు పెట్టారు.

అలాగే, ఎలక్ట్రాన్లకు 'మెజారిటీ క్యారియర్స్' అని పేరు పెట్టారు మరియు తరువాత అభివృద్ధి చెందుతున్న రంధ్రాలను 'మైనారిటీ క్యారియర్స్' అని పిలుస్తారు.

యాంటిమోనీ డోప్డ్ సెమీకండక్టర్ విద్యుత్ సామర్థ్యానికి లోనైనప్పుడు, పడగొట్టే ఎలక్ట్రాన్లు తక్షణమే యాంటీమోనీ అణువుల నుండి ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లచే ప్రత్యామ్నాయం చేయబడతాయి. ఏదేమైనా, ఈ ప్రక్రియ చివరికి ఉచిత ఎలక్ట్రాన్‌ను డోప్డ్ క్రిస్టల్‌లో తేలుతూ ఉంచుతుంది కాబట్టి, ఇది ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన పదార్థంగా మారుతుంది.

ఈ సందర్భంలో, సెమీకండక్టర్ దాని అంగీకార సాంద్రత కంటే దాత సాంద్రత కలిగి ఉంటే దానిని N- రకం అని పిలుస్తారు. రంధ్రాల సంఖ్యతో పోలిస్తే ఎక్కువ సంఖ్యలో ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నప్పుడు అర్థం, ప్రతికూల ధ్రువణానికి కారణమవుతుంది, క్రింద సూచించినట్లు.

పి-టైప్ సెమీకండక్టర్‌ను అర్థం చేసుకోవడం

మేము పరిస్థితిని విరుద్ధంగా పరిశీలిస్తే, 3 ఎలక్ట్రాన్ 'ట్రివాలెంట్' అశుద్ధతను సెమీకండక్టర్ క్రిస్టల్‌లోకి ప్రవేశపెడతాము, ఉదాహరణకు, అల్యూమినియం, బోరాన్ లేదా ఇండియమ్‌ను ప్రవేశపెడితే, వాటి వాలెన్స్ బంధంలో 3 ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి, అందువల్ల 4 వ బంధం ఏర్పడటం అసాధ్యం అవుతుంది.

ఈ కారణంగా క్షుణ్ణంగా కనెక్షన్ కష్టమవుతుంది, సెమీకండక్టర్‌లో ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన క్యారియర్‌లు పుష్కలంగా ఉంటాయి. ఎలక్ట్రాన్లు తప్పిపోయిన కారణంగా ఈ క్యారియర్‌లను మొత్తం సెమీకండక్టర్ లాటిస్ అంతటా 'రంధ్రాలు' అని పిలుస్తారు.

ఇప్పుడు, సిలికాన్ క్రిస్టల్‌లో రంధ్రాలు ఉండటం వల్ల, సమీపంలోని ఎలక్ట్రాన్ రంధ్రం వైపు ఆకర్షితులవుతుంది, స్లాట్‌ను పూరించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. ఏదేమైనా, ఎలక్ట్రాన్లు దీన్ని చేయడానికి ప్రయత్నించిన వెంటనే, అది దాని మునుపటి స్థానంలో కొత్త రంధ్రం సృష్టిస్తూ దాని స్థానాన్ని ఖాళీ చేస్తుంది.

ఇది తరువాతి సమీపంలోని ఎలక్ట్రాన్ను ఆకర్షిస్తుంది, ఇది తదుపరి రంధ్రం ఆక్రమించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నప్పుడు మళ్ళీ కొత్త రంధ్రం వదిలివేస్తుంది. సెమీకండక్టర్ అంతటా రంధ్రాలు కదులుతున్నాయని లేదా ప్రసారం అవుతున్నాయనే అభిప్రాయాన్ని ఈ ప్రక్రియ కొనసాగిస్తుంది, ఇది సాధారణంగా సాంప్రదాయిక ప్రవాహ నమూనాగా మేము గుర్తించాము.

'రంధ్రాలు కదులుతున్నట్లు కనిపిస్తున్నందున' ఎలక్ట్రాన్ల కొరతకు దారితీస్తుంది, మొత్తం డోప్డ్ క్రిస్టల్ సానుకూల ధ్రువణతను పొందటానికి అనుమతిస్తుంది.

ప్రతి అశుద్ధ అణువు ఒక రంధ్రం ఉత్పత్తికి కారణమవుతుంది కాబట్టి, ఈ అల్పమైన మలినాలను 'అంగీకరించేవారు' అని పిలుస్తారు, ఎందుకంటే ఇవి ప్రక్రియలో నిరంతరం ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లను అంగీకరిస్తాయి.
బోరాన్ (బి) అనేది పైన వివరించిన డోపింగ్ ప్రక్రియ కోసం ప్రాచుర్యం పొందిన చిన్నవిషయ సంకలనాలలో ఒకటి.

బోరాన్ డోపింగ్ పదార్థంగా ఉపయోగించినప్పుడు, ఇది ప్రసరణకు ప్రధానంగా ధనాత్మక చార్జ్ క్యారియర్‌లను కలిగి ఉంటుంది.
దీని ఫలితంగా 'మెజారిటీ క్యారియర్స్' అని పిలువబడే సానుకూల రంధ్రాలు కలిగిన పి-రకం పదార్థం ఏర్పడుతుంది, ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లను 'మైనారిటీ క్యారియర్స్' అని పిలుస్తారు.

దాత అణువులతో పోల్చితే దాని అంగీకరించే అణువుల పెరిగిన సాంద్రత కారణంగా సెమీకండక్టర్ బేస్ పదార్థం పి-రకంగా ఎలా మారుతుందో ఇది వివరిస్తుంది.

బోరాన్ డోపింగ్ కోసం ఎలా ఉపయోగించబడుతుంది

సెమీకండక్టర్స్ యొక్క ప్రాథమికాలను సంగ్రహించడం

ఎన్-టైప్ సెమీకండక్టర్ (ఉదాహరణకు యాంటిమోనీ వంటి పెంటావాలెంట్ మలినంతో నిండి ఉంది)

పెంటావాలెంట్ అశుద్ధ అణువులతో డోప్ చేయబడిన ఇటువంటి సెమీకండక్టర్లను దాతలు అని పిలుస్తారు, ఎందుకంటే అవి ఎలక్ట్రాన్ల కదలిక ద్వారా ప్రసరణను చూపుతాయి మరియు అందువల్ల వాటిని N- టైప్ సెమీకండక్టర్స్ అని పిలుస్తారు.
N- రకం సెమీకండక్టర్‌లో మనం కనుగొన్నాము:

1. సానుకూలంగా వసూలు చేసిన దాతలు
2. ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య పుష్కలంగా ఉంది
3. 'ఉచిత ఎలక్ట్రాన్'లతో పోలిస్తే తక్కువ రంధ్రాల సంఖ్య' రంధ్రాలు '
4. డోపింగ్ ఫలితంగా, ధనాత్మక చార్జ్డ్ దాతలు మరియు ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడిన ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు సృష్టించబడతాయి.
5. సంభావ్య వ్యత్యాసం యొక్క అనువర్తనం ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ధనాత్మక చార్జ్డ్ రంధ్రాల అభివృద్ధికి దారితీస్తుంది.

పి-టైప్ సెమీకండక్టర్ (ఉదాహరణకు బోరాన్ వంటి త్రివాలెంట్ మలినంతో నిండి ఉంది)

త్రివాలెంట్ అశుద్ధ అణువులతో డోప్ చేయబడిన ఇటువంటి సెమీకండక్టర్లను రంధ్రాల కదలిక ద్వారా ప్రసరణను చూపిస్తాయి కాబట్టి వాటిని పి-టైప్ సెమీకండక్టర్స్ అని పిలుస్తారు.
N- రకం సెమీకండక్టర్‌లో మనం కనుగొన్నాము:

1. ప్రతికూలంగా వసూలు చేసిన అంగీకరించేవారు
2. రంధ్రాల సమృద్ధి
3. రంధ్రాల ఉనికితో పోలిస్తే సాపేక్షంగా తక్కువ సంఖ్యలో ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు.
4. డోపింగ్ ఫలితాలు ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడిన అంగీకారాలను మరియు ధనాత్మక చార్జ్ చేసిన రంధ్రాలను సృష్టిస్తాయి.
5. దాఖలు చేసిన వోల్టేజ్ యొక్క అనువర్తనం సానుకూలంగా చార్జ్ చేయబడిన రంధ్రాలు మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ల ఉత్పత్తికి కారణమవుతుంది.

స్వయంగా, పి మరియు ఎన్ రకం సెమీకండక్టర్స్ సహజంగా విద్యుత్తు తటస్థంగా ఉంటాయి.
సాధారణంగా, యాంటిమోనీ (ఎస్బి) మరియు బోరాన్ (బి) రెండు పదార్థాలు, ఇవి సమృద్ధిగా లభ్యత కారణంగా డోపింగ్ సభ్యులుగా పనిచేస్తాయి. వీటికి 'మెటాలాయిడ్స్' అని కూడా పేరు పెట్టారు.

ఇలా చెప్పిన తరువాత, మీరు ఆవర్తన పట్టికను పరిశీలిస్తే, వాటి బయటి అణు బ్యాండ్‌లో 3 లేదా 5 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉన్న అనేక ఇతర సారూప్య పదార్థాలు మీకు కనిపిస్తాయి. ఈ పదార్థాలు డోపింగ్ ప్రయోజనం కోసం కూడా అనుకూలంగా మారవచ్చని సూచిస్తుంది.
ఆవర్తన పట్టిక