¿Cuál es la diferencia entre impurezas ricas en electrones y pobres en electrones?

27 de junio de 2022 Escrito por Madu

Que Diferencia clave entre impurezas ricas en electrones y pobres en electrones es que las impurezas ricas en electrones se dopan con elementos del grupo 1, como P y As, que constan de 5 electrones de valencia, mientras que las impurezas pobres en electrones se dopan con elementos del grupo 13, como B y Al, que constan de 3 electrones de valencia.

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Los términos impurezas ricas en electrones y pobres en electrones pertenecen a la tecnología de semiconductores. Los semiconductores suelen comportarse de dos formas: conducción intrínseca y conducción ajena. En la conducción intrínseca, cuando se aplica corriente, los electrones se mueven detrás de una carga positiva o un hueco en el lugar de un electrón faltante, ya que el silicio puro y el germanio son malos conductores con una red de fuertes enlaces covalentes. Esto hace que el cristal conduzca electricidad. En alambre extraño, la conductividad de los conductores intrínsecos aumenta al agregar una cantidad apropiada de impureza apropiada. Llamamos a este proceso “dopaje”. Los dos tipos de métodos de dopaje son el dopaje rico en electrones y el dopaje pobre en electrones.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué son las impurezas ricas en electrones?
3. ¿Qué son las impurezas deficientes en electrones?
4. Impurezas ricas en electrones frente a impurezas pobres en electrones en forma tabular
5. Resumen: impurezas ricas en electrones frente a impurezas deficientes en electrones

¿Qué son las impurezas ricas en electrones?

Las impurezas ricas en electrones son tipos de átomos con más electrones que son útiles para aumentar la conductividad del material semiconductor. Estos se denominan semiconductores de tipo n porque la cantidad de electrones aumenta durante esta técnica de dopaje.

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En este tipo de semiconductor, se agregan átomos con cinco electrones de valencia al semiconductor, lo que da como resultado que cuatro de cinco electrones se utilicen para formar cuatro enlaces covalentes con cuatro átomos de silicio adyacentes. Luego, el quinto electrón existe como un electrón adicional y se deslocaliza. Hay muchos electrones deslocalizados que pueden aumentar la conductividad del silicio dopado, aumentando la conductividad del semiconductor.

¿Qué son las impurezas deficientes en electrones?

Las impurezas ricas en electrones son tipos de átomos con menos electrones, que son útiles para aumentar la conductividad del material semiconductor. Estos se denominan semiconductores de tipo p porque el número de agujeros aumenta durante esta técnica de dopaje.

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En este tipo de semiconductores, se agrega un átomo con tres electrones de valencia al material semiconductor, reemplazando los átomos de silicio o germanio con el átomo de impureza. Los átomos de impureza tienen electrones de valencia que pueden unirse con otros tres átomos, pero luego el cuarto átomo en el cristal de silicio o germanio permanece libre. Por lo tanto, este átomo ahora está disponible para conducir electricidad.

¿Cuál es la diferencia entre impurezas ricas en electrones y pobres en electrones?

La principal diferencia entre las impurezas ricas en electrones y deficientes en electrones es que las impurezas ricas en electrones están dopadas con elementos del grupo 1 como P y As que contienen 5 electrones de valencia, mientras que las impurezas pobres en electrones están dopadas con elementos del grupo 13 como B y Al que contienen 3 electrones de valencia. Teniendo en cuenta el papel de las impurezas, en las impurezas ricas en electrones, 4 de los 5 electrones de la impureza se utilizan para formar enlaces covalentes con 4 átomos de silicio vecinos, y los 5^el el electrón permanece y se deslocaliza; sin embargo, en impurezas pobres en electrones, el cuarto^el El electrón del átomo de la red se deja extra y aislado, lo que puede crear un hueco o vacante de electrones.

La siguiente tabla resume la diferencia entre impurezas ricas en electrones y pobres en electrones.

Resumen: impurezas ricas en electrones frente a impurezas deficientes en electrones

Los semiconductores son sólidos con propiedades que se encuentran entre los metales y los aislantes. Estos sólidos tienen solo una pequeña diferencia de energía entre la banda de valencia llena y la banda de conducción vacía. Las impurezas ricas en electrones y las impurezas pobres en electrones son dos términos que usamos para describir los materiales semiconductores. La principal diferencia entre las impurezas ricas en electrones y deficientes en electrones es que las impurezas ricas en electrones están dopadas con elementos del grupo 1 como P y As que contienen 5 electrones de valencia, mientras que las impurezas pobres en electrones están dopadas con elementos del grupo 13 como B y Al que contienen 3 electrones de valencia.

Relación:

1. "¿Qué son los semiconductores?" Hitachi High Tech GLOBAL.

Imagen de cortesía:

1. "Circuito integrado IC semiconductor" (CC0) a través de Pixabay