PIC09

34

struktury krystalicznej. Nawet przy stosowaniu naj doskonalszy eh    procesów wytwarzania materiału

półprzewodniŁowego powstają w nim pewne zanieczyszczenia innymi pierwiastkami oraz zakłócenia struktury krystalicznej (Uw. defekty i dyslokacje). Stosowane w praktyce materiały półprzewodnikowe mają zanieczyszczenia wprowadzane umyślnie i nazywane są domieszkami. W takich materiałach półprzewodnikowych obok zjawiska samoistnego powstawania swobodnych elektronów i dziur (np. zrywanie wiązań krzem — krzem) istotną rolę odgrywają dodatkowe mechanizmy powstawania nośników swobodnych ładunku, stąd mówi się o półprzewodnikach niesamoistnych. W praktyce występują dwa typy półprzewodników niesamoistnych. co ma związek z rodzajem domieszek, a mianowicie: donorowe i akceptorowe.

Domieszki donorowe, to głównie pierwiastki piątej grupy tablicy okresowej (pierwiastki, których atomy posiadają pięć elektronów walencyjnych). W przypadku krzemu najczęściej stosow any jest fosfor, rzadziej arsen i antymon Załóżmy, żc atom fosforu zajmie miejsce w węźle sieci krystalicznej krzemu zamiast atomu krzemu (tzw. położenie zamścnno węzłowe). Cztery elektrony walencyjne atomu fosforu Jnorą udział⁷' w wiązaniach kowalencyjnych z czterema sąsiadującymi atomami krzemu, piąty elektron (wolny) natomiast nic biorący udziału w wiązaniach maże łatwo być oderwany od atomu P. (fosforu). Oznacza to przejście tego elektronu do pasma przewodnictwa i tym samym udział w przewodnictwie prądu elektrycznego. W węźle sieci krystalicznej powstaje zjonizowany jednododatni atom fosforu. Energia jonizacji jest bardzo mała w odniesieniu do szerokości pasma zabronionego i dla przykładu dla fosforu w krzemie wynosi 0.044 e V.

Z uwagi na większą koncentrację elektronów niż dziur półprzewodnik donorowy jest często nazywany półprzewodnikiem typu n (negative).

Pomietli akceptorom. to z kolei głównie pierwiastki trzeciej grupy tablicy okresowej (pierwiastki, których atomy mają trzy elektrony walencyjne). W krzemie najczęściej jest stosowany bor. rzadziej aluminium, ind lub pL Atom pierwiastka trzeciej grupy np. boru. zajmuje położenie w węźle sieci krystalicznej krzemu zamiast atomu krzemu. Do stabilnego wiązania kowalencyjnego atomu boru z czterema sąsiadującymi atomami krzemu ..brakuje" czwartego elektronu (dziura), który może być łatwo uzupełniony ale poodowiniu i sąsiadującego wiązania Si - Śi co oznacza w modelu pasmowym zabranie elektronu z pasma walencyjnego, stąd nazwa „domieszka akceptorowa" (przyjmująca elektrony) ora z półprzewodnik akceptorowy. 2 uwagi na większą koncentrację dziur niż elektronów półprzewodnik akceptorowy jest często nazywany półprzewodnikiem typu p tjuniihr).

2. Złącze p - n . Charakterystyka prądowo-napięciowa złącza p-n

Typowe charakterystyki prądowo-napięciowe diod półprzewodnikowych przedstawiono poniżej (rys. 2.1.) ‘

•T.Ohly.Z BSfeggg Elementy dektrookuc-skrypt do ćwiczeń bh. Oficyna Wyi Fotit Wrocł