los materiales semiconductores incluyen cuatro electrones en su capa de valencia (capa externa) como Ge (germanio) y Si (silicio). Al usar estos electrones con semiconductor átomo, se pueden formar enlaces con sus átomos adyacentes. De manera similar, algunos materiales incluyen cinco electrones en su capa de cenefa que se conoce como materiales pentavalentes como el arsénico o el fósforo. Por lo tanto, estos materiales se utilizan principalmente para fabricar semiconductores de tipo n. Las impurezas de cuatro electrones pueden formar el enlace utilizando los átomos de silicio adyacentes. Entonces esto deja un electrón libre y el material resultante incluye no. de electrones libres. Cuando los electrones son -Ve portadores de carga, entonces el material se conoce como semiconductor de tipo n. Este artículo analiza una descripción general del semiconductor de tipo n.
¿Qué es un semiconductor tipo N?
Definición: Se utiliza un material semiconductor tipo N en electrónica y se puede formar añadiendo una impureza a un semiconductor como Si y Ge se conoce como semiconductor de tipo n. Aquí las impurezas donadoras utilizadas en el semiconductor son arsénico, fósforo, bismuto, antimonio, etc. Como su nombre indica, un donador le da electrones libres a un semiconductor. Haciendo esto, se pueden formar más portadores de carga para conducción dentro del material.
El tipo n ejemplos de semiconductores son Sb, P, Bi y As. Estos materiales incluyen cinco electrones en su capa exterior. Los cuatro electrones formarán enlaces covalentes utilizando los átomos adyacentes y el quinto electrón será accesible como un portador de corriente. Entonces ese átomo de impureza se llama átomo donante.
En este semiconductor, el flujo de corriente estará allí debido al movimiento de huecos y electrones. Por lo tanto, los portadores de carga mayoritarios en este semiconductor son electrones y los portadores de carga minoritarios son huecos.
Dopaje de semiconductores tipo N
El semiconductor de tipo n está dopado con un átomo donante porque la mayoría de los portadores de carga son electrones negativos. Como el silicio es un elemento tetravalente, la estructura del cristal normal incluye cuatro enlaces covalentes de 4 electrones externos. Los dopantes utilizados con más frecuencia en Si son elementos del grupo III y del grupo V.
Dopaje de semiconductores tipo N
Aquí los elementos pentavalentes son elementos del grupo V. Incluyen 5 electrones de valencia y les permiten trabajar como donantes. El recuento de estos elementos como el antimonio, el fósforo o el arsénico dona electrones libres de modo que la conductividad intrínseca del semiconductor aumentará considerablemente. Por ejemplo, una vez que un cristal de Si está dopado con un elemento del Grupo III como el boro, creará un semiconductor de tipo p, pero un cristal de Si está dopado con un elemento del Grupo VNo como el fósforo, creará un semiconductor de tipo n.
El dominio de los electrones de conducción se puede realizar totalmente a través del no. de electrones donantes. Por lo tanto, todo el no. de electrones de conducción puede ser equivalente al no. de sitios donantes (n≈ND). La neutralidad de carga del material semiconductor se puede mantener cuando los sitios donantes energizados equilibran la conducción del electrón. Una vez que el no. de la conducción de electrones aumenta, entonces el número de agujeros disminuirá.
El desequilibrio de la concentración de portadores en las respectivas bandas se puede expresar a través del número de huecos y electrones. En el tipo n, los electrones son portadores de carga mayoritarios, mientras que los huecos son portadores de carga minoritarios.
Diagrama de energía del semiconductor tipo N
los banda de energía El diagrama de este semiconductor se muestra a continuación. Los electrones libres existen en la banda de conducción debido a la adición del material pentavalente. En los enlaces covalentes del cristal, estos electrones no encajaban. Pero, una pequeña cantidad de electrones puede estar disponible dentro de la banda de conducción para formar pares de agujeros de electrones. Los puntos clave en el semiconductor son que la adición de material pentavalente puede provocar la cantidad de electrones libres.
Diagrama de energía
A temperatura ambiente, la energía térmica pasa al semiconductor, y luego se puede generar un par de electrones y huecos. En consecuencia, puede estar disponible una pequeña cantidad de electrones libres. Estos electrones dejarán huecos dentro de la banda de valencia. Aquí 'n' es el material negativo cuando el no. de electrones libres proporcionados a través del material pentavalente es más grande que el no. de agujeros.
Conducción a través de semiconductores tipo N
La conducción de este semiconductor puede ser provocada por los electrones. Cuando los electrones salen de un agujero, el espacio será atraído por otros electrones. Por lo tanto, se considera que el orificio está más cargado. Por tanto, este semiconductor incluye dos tipos de portadores, como huecos con carga superior y electrones con carga negativa. Los electrones se denominan portadores mayoritarios, mientras que los huecos se denominan portadores minoritarios porque los electrones son más numerosos en comparación con los huecos.
Una vez que los enlaces covalentes se rompen y los electrones se alejan de un agujero, otro electrón se separa de su enlace y es atraído hacia este agujero. Por lo tanto, los huecos y los electrones viajarán en direcciones opuestas. Los electrones serán atraídos hacia el terminal + ve de la batería, mientras que los orificios serán atraídos hacia el terminal -ve de la batería.
Preguntas frecuentes
1). ¿Qué es un semiconductor tipo n?
Un material que se diseña agregando impurezas a un semiconductor como el silicio, de lo contrario el germanio se conoce como semiconductor de tipo n.
2). ¿Cuáles son los portadores de carga mayoritarios y minoritarios en este semiconductor?
La mayoría de los portadores de carga son electrones y los huecos son portadores de carga minoritarios.
3). ¿Qué son los semiconductores extrínsecos?
Son tipo p y tipo n
4). ¿Qué son los semiconductores y sus ejemplos?
Un material que tiene la propiedad de conductor y aislante se conoce como semiconductor. Los ejemplos son selenio, silicio y germanio.
5). ¿Cuál es la función del semiconductor?
Se utiliza para fabricar componentes electrónicos como transistores, diodos e circuitos integrados.
Por lo tanto, se trata de una descripción general de semiconductores de tipo n . Se utilizan para diseñar diferentes tipos de dispositivos electrónicos como transistores, diodos y IC (circuitos integrados) debido a su confiabilidad, compacidad, bajo costo y eficiencia energética. Aquí hay una pregunta para usted, ¿qué es un semiconductor tipo p?
