Sự khác biệt cơ bản giữa tạp chất giàu điện tử và tạp chất thiếu điện tử là tạp chất giàu điện tử được pha tạp với các nguyên tố nhóm 1 như P và As, bao gồm 5 điện tử hóa trị, trong khi tạp chất thiếu điện tử được pha tạp với các nguyên tố nhóm 13 chẳng hạn như B và Al, có 3 electron hóa trị.
Các thuật ngữ tạp chất giàu điện tử và thiếu điện tử thuộc công nghệ bán dẫn. Chất bán dẫn thường hoạt động theo hai cách: dẫn điện bên trong và dẫn điện bên ngoài. Trong dẫn truyền nội tại, khi cung cấp điện, các điện tử di chuyển sau điện tích dương hoặc lỗ trống tại vị trí thiếu điện tử vì silicon và germani nguyên chất là những chất dẫn điện kém có mạng lưới liên kết cộng hóa trị bền vững. Điều này làm cho tinh thể dẫn điện. Trong hiện tượng dẫn điện bên ngoài, độ dẫn điện của chất dẫn điện bên trong được tăng lên khi bổ sung một lượng tạp chất thích hợp. Chúng tôi gọi quá trình này là “doping”. Hai loại phương pháp pha tạp là pha tạp giàu điện tử và thiếu điện tử.
Tạp chất Giàu Electron là gì?
Tạp chất giàu electron là loại nguyên tử có nhiều electron hơn, có ích trong việc tăng độ dẫn điện của vật liệu bán dẫn. Chúng được đặt tên là chất bán dẫn loại n vì số lượng điện tử được tăng lên trong kỹ thuật pha tạp này.
Trong loại bán dẫn này, các nguyên tử có năm điện tử hóa trị được thêm vào chất bán dẫn, dẫn đến bốn trong số năm điện tử được sử dụng để hình thành bốn liên kết cộng hóa trị với bốn nguyên tử silicon lân cận. Sau đó, điện tử thứ năm tồn tại như một điện tử phụ, và nó trở nên phân chia vị trí. Có rất nhiều điện tử phân định vị trí có thể làm tăng độ dẫn điện của silicon pha tạp, do đó làm tăng độ dẫn điện của chất bán dẫn.
Tạp chất Thiếu Electron là gì?
Tạp chất giàu electron là loại nguyên tử có ít electron hơn, điều này có ích trong việc tăng độ dẫn điện của vật liệu bán dẫn. Chúng được đặt tên là chất bán dẫn loại p vì số lượng lỗ trống được tăng lên trong kỹ thuật pha tạp này.
Trong loại chất bán dẫn này, nguyên tử có ba điện tử hóa trị được thêm vào vật liệu bán dẫn, thay thế nguyên tử silicon hoặc germani bằng nguyên tử tạp chất. Nguyên tử tạp chất có các điện tử hóa trị có thể tạo liên kết với ba nguyên tử khác, nhưng sau đó nguyên tử thứ tư vẫn tự do trong tinh thể silicon hoặc germani. Do đó, nguyên tử này hiện có sẵn để dẫn điện.
Sự khác biệt giữa Tạp chất Giàu Electron và Thiếu hụt Electron là gì?
Sự khác biệt cơ bản giữa tạp chất giàu điện tử và tạp chất thiếu điện tử là tạp chất giàu điện tử được pha tạp với các nguyên tố nhóm 1 như P và As chứa 5 điện tử hóa trị, trong khi tạp chất thiếu điện tử được pha tạp với các nguyên tố nhóm 13 như B và Al chứa 3 electron hóa trị. Khi xem xét vai trò của nguyên tử tạp chất, trong tạp chất giàu electron, 4 trong số 5 electron trong nguyên tử tạp chất được sử dụng để tạo liên kết cộng hóa trị với 4 nguyên tử silic lân cận, và electron thứ 5thứvẫn còn bổ sung và trở nên delocalized; tuy nhiên, trong các tạp chất thiếu điện tử, điện tử 4thứcủa nguyên tử mạng tinh thể vẫn thừa và bị cô lập, có thể tạo ra lỗ trống hoặc chỗ trống điện tử.
Bảng sau đây tóm tắt sự khác biệt giữa tạp chất giàu điện tử và tạp chất thiếu điện tử.
Tóm tắt - Giàu Electron so với Tạp chất Thiếu hụt Electron
Chất bán dẫn là chất rắn có tính chất trung gian giữa kim loại và chất cách điện. Các chất rắn này chỉ có một sự khác biệt nhỏ về năng lượng giữa vùng hóa trị được lấp đầy và vùng dẫn trống. Tạp chất giàu electron và tạp chất thiếu electron là hai thuật ngữ chúng tôi sử dụng để mô tả vật liệu bán dẫn. Sự khác biệt cơ bản giữa tạp chất giàu điện tử và tạp chất thiếu điện tử là tạp chất giàu điện tử được pha tạp với các nguyên tố nhóm 1 như P và As chứa 5 điện tử hóa trị, trong khi tạp chất thiếu điện tử được pha tạp với các nguyên tố nhóm 13 như B và Al có chứa 3 electron hóa trị.
