¿Qué es el semiconductor de tipo P: el dopaje y su diagrama de energía?

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los Diodo de unión PN se compone de dos partes adyacentes de dos materiales semiconductores como el tipo py el tipo n. Estos materiales son semiconductores como Si (silicio) o Ge (germanio), incluidas las impurezas atómicas. Aquí, el tipo de semiconductor puede determinarse por el tipo de impureza que haya allí. El procedimiento de agregar impurezas a los materiales semiconductores se conoce como dopaje. Por tanto, los semiconductores que incluyen impurezas se conocen como semiconductores dopados. Este artículo analiza una descripción general de un semiconductor tipo P y su funcionamiento.

¿Qué es un semiconductor tipo P?

Definición: Una vez que el material trivalente se le da a un semiconductor puro (Si / Ge) se conoce como semiconductor tipo p. Aquí, los materiales trivalentes son boro, indio, galio, aluminio, etc. Con mayor frecuencia, los semiconductores se fabrican con material de Si, ya que incluye 4 electrones en su capa de valencia. Para fabricar un semiconductor de tipo P, se puede agregar material adicional como aluminio o boro. Estos materiales incluyen solo tres electrones en su capa de valencia.




Estos semiconductores se fabrican mediante el dopado del material semiconductor. La pequeña cantidad de impureza se agrega en comparación con la cantidad de semiconductor. Al alterar la cantidad de dopante que se agrega, se cambiará el carácter preciso del semiconductor. En este tipo de semiconductor, el número de agujeros es mayor en comparación con los electrones. Las impurezas trivalentes como boro / galio se utilizan con frecuencia en Si como impureza de dopaje. Entonces, los ejemplos de semiconductores de tipo p son galio, de lo contrario boro.

Dopaje

El proceso de agregar impurezas al semiconductor de tipo p para cambiar sus propiedades se llama dopaje de semiconductor de tipo p. Generalmente, los materiales utilizados en el dopaje de elementos trivalentes y pentavalentes son Si y Ge. Por tanto, este semiconductor se puede formar dopando un semiconductor intrínseco utilizando una impureza trivalente. Aquí, 'P' denota Positivo, donde los huecos en el semiconductor son altos.



Dopaje de semiconductores tipo P

Dopaje de semiconductores tipo P

Formación de semiconductores tipo P

El semiconductor de Si es un elemento tetravalente y la estructura común del cristal incluye 4 enlaces covalentes de 4 electrones externos. En Si, los elementos del grupo III y V son los dopantes más comunes. Los elementos del Grupo III incluyen 3 electrones externos que funcionan como aceptores cuando se usan para dopar Si.

Una vez que un átomo aceptor cambia un átomo de Si tetravalente dentro el cristal , entonces se puede crear un agujero de electrones. Es un tipo de portador de carga responsable de generar corriente eléctrica dentro de los materiales semiconductores.


Los portadores de carga en este semiconductor están cargados positivamente y se mueven de un átomo a otro dentro de los materiales semiconductores. Los elementos trivalentes que se agregan a un semiconductor intrínseco crearán agujeros de electrones positivos dentro de la estructura. Por ejemplo, un cristal a-Si que está dopado con elementos del grupo III como el boro creará un semiconductor de tipo p, pero un cristal dopado con un elemento del grupo V como el fósforo creará un semiconductor de tipo n. Todo el no. de agujeros puede ser igual al no. de los sitios donantes (p ≈ NA). La mayoría de los portadores de carga de este semiconductor son huecos, mientras que los portadores de carga minoritarios son electrones.

Diagrama de energía del semiconductor tipo P

El diagrama de bandas de energía del semiconductor tipo p se muestra a continuación. El no. de los agujeros dentro del enlace covalente se pueden formar en el cristal añadiendo la impureza trivalente. Una menor cantidad de electrones también será accesible dentro de la banda de conducción.

Diagrama de bandas de energía

Diagrama de bandas de energía

Se generan una vez que se imparte energía térmica a temperatura ambiente hacia el cristal de Ge para formar los pares de pares de electrones y huecos. Sin embargo, los portadores de carga son más altos que los electrones dentro de la banda de conducción debido a la mayoría de los huecos en comparación con los electrones. Así que este material se conoce como semiconductor de tipo p, donde la 'p' denota el material + Ve.

Conducción a través de semiconductores tipo P

En este semiconductor, el núm. de agujeros se pueden formar a través de la impureza trivalente. La diferencia de potencial que se le da al semiconductor se muestra a continuación.

La mayoría de los portadores de carga están disponibles dentro de la banda de valencia y se dirigen en la dirección del terminal -Ve. Cuando el flujo de corriente a través del cristal se realiza a través de los orificios, este tipo de conductividad se denomina tipo p o conductividad positiva. En este tipo de conductividad, los electrones externos pueden fluir de un covalente a otros.

La conductividad del tipo p es casi menor que la del semiconductor tipo n. Los electrones existentes dentro de la banda de conducción del semiconductor de tipo n son más variables en comparación con los huecos en la banda de valencia de un semiconductor de tipo p. La movilidad del agujero es menor cuando están más ligados al núcleo. La formación de huecos de electrones se puede realizar incluso a temperatura ambiente. Estos electrones estarán disponibles en pequeñas cantidades y transportarán menos cantidad de corriente dentro de estos semiconductores.

Preguntas frecuentes

1). ¿Cuál es el ejemplo de un semiconductor tipo p?

El galio o el boro es un ejemplo de semiconductor tipo p

2). ¿Cuáles son los portadores de carga mayoritarios en tipo p?

Los agujeros son los portadores de carga mayoritarios

3). ¿Cómo se puede formar el dopaje de tipo p?

Este semiconductor se puede formar mediante un proceso de dopaje de Si puro utilizando impurezas trivalentes como galio, boro, etc.

4). ¿Qué es un semiconductor intrínseco y extrínseco?

El semiconductor que está en forma pura se conoce como intrínseco y cuando las impurezas se agregan al semiconductor intencionalmente para hacer conductivo se conoce como extrínseco.

5). ¿Cuáles son los tipos de semiconductores extrínsecos?

Son tipo p y tipo n

Por lo tanto, se trata de una descripción general de un semiconductor tipo p que incluye su dopaje, formación, diagrama energético y conducción. Estos semiconductores se utilizan para fabricar varios componentes electrónicos como diodos, láseres como heterounión y homounión, células solares, BJT, MOSFET y LED. La combinación de semiconductores de tipo py de tipo n se conoce como diodo y se utiliza como rectificador. Aquí hay una pregunta para usted, ¿nombre la lista de semiconductores de tipo p?