Antwort Jak funguje polovodič typu P? Weitere Antworten – Co je to polovodič typu P

Jak funguje polovodič typu P?
Polovodič s děrovou vodivostí se označuje jako typ P. Zabuduje-li se do krystalové mřížky křemíku atom trojmocného prvku jako je například Indium, chybí mu jeden valenční elektron pro plné obsazení kovalentní vazby se čtyřmi atomy křemíku. Vznikne díra bez vzniku volného elektronu.Polovodiče typu N jsou polovodiče s elektronovou vodivostí (s negativní vodivostí N). Vznikne vpravením vícevalenčního atomu do krystalové mříže polovodiče. Například nahradíme-li některý atom čtyřmocného křemíku pětimocným atomem fosforu (substituční atom).PN přechod propouští elektrický proud pouze jedním směrem a je základem polovodičových součástek jako jsou diody a tranzistory, fotovoltaické články, svítivé LED a integrované obvody. PN přechod a pod ním značka diody (trojúhelník je anoda, resp. strana s polovodičem typu P).

Jak fungují polovodiče : Z hlediska částic se při dodávání energie polovodiči jedná o uvolňování elektronů z valenčních orbitalů atomů, které tvoří valenční pás – excitaci. Velikost excitační energie se u polovodičů pohybuje mezi hodnotami této energie u vodičů a izolantů. Volné elektrony způsobují tzv. elektronovou vodivost.

Jak vzniká nevlastní polovodič typu P

Při použití trojmocného prvku chybí jeden elektron k tomu, aby se mohla vytvořit kovalentní vazba vytvořená ze čtyř dvojic elektronů. Toto volné místo po chybějícím elektronu se chová jako díra (defektní elektron). Tyto díry cizího atomu způsobují děrovou vodivost polovodiče (nevlastní vodivost typu P).

Jak získáme polovodič typu P : Dotujeme – li část krystalu čistého polovodiče (Si,Ge) atomy pětivazného prvku (P,As,Sb), získáme polovodič typu N. Dotujeme – li zbylou část krystalu atomy trojvazného prvku (B,Al,Ga,In), dostaneme polovodič typu P. Část krystalu, rozdělující obě oblasti s různým typem vodivosti, nazýváme PN přechod.

Výběrem příměsi můžeme dosáhnout toho, aby v polovodiči byl elektrický proud veden buď volnými elektrony (elektronová vodivost, vodivost typu N), nebo "děrami" (děrová vodivost, vodivost typu P).

Elektrický proud je tvořen usměrněným pohybem volných elektronů. Díra se chová jako částice s kladným nábojem. Elektrický proud je tvořen těmito částicemi.

Jak vzniká PN přechod

Skutečný PN přechod se tedy vyrábí tak, že se polovodič jednoho typu vodivosti obohatí v určitém objemu příměsemi opačného typu vodivosti; rozhraní tohoto objemu a původního objemu pak tvoří PN přechod.Princip: Polovodičová dioda je součástka s jedním PN přechodem, tedy s částí typu P a s částí typu N. Protože v blízkosti přechodu je velký gradient (spád, změna) koncentrace děr i elektronů, pronikají elektrony do části P a díry do části N a vzájemně rekombinují.Polovodič typu P

Indium má jen tři valenční elektronu, ale velmi snadno naváže ještě jeden další elektron (který se ocitnul ve vodivostním pásu při generaci páru elektron – díra). Potom ho již "nepustí", takže se z atomu india stane nepohyblivý záporný iont (obr. 5). Nazývá se proto akceptor (příjemce).

elektrický proud vedou pouze volné elektrony. v krystalové mřížce je velký počet volných elektronů při zahřátí se zvětšuje jejich odpor. osvětlení nemá vliv na jejich vodivost.

Jaké minoritní nosiče náboje má polovodič typu P : Díky každému atomu india vznikne jedna volná díra, ale žádný elektron. V takovémto polovodiči je tedy více děr než elektronů. Je to polovodič s děrovou vodivostí neboli polovodič typu P. Díry se nazývají majoritní (většinové) nosiče náboje, elektrony minoritní (menšinové) nosiče.

Co je to elektrický proud a co bývá jeho nejčastější příčinou : Za směr elektrického proudu považujeme směr od kladného pólu k zápornému pólu zdroje. Nejčastější příčinou elektrického proudu je elektrické napětí. Elektrické napětí označujeme U, jeho jednotkou je volt (V). Zde je přebytek elektronů – záporný pól zdroje napětí.

Jaké ionty se nachází v polovodiči typu P

skupiny (polovodič typu P) – např. bor, hliník, indium a galium. Těmto prvkům naopak jeden elektron do vazby se 4- vazným křemíkem chybí a vzniká tak kladný pohyblivý náboj o velikosti náboje elektronu. Na jeho místě zůstane jen záporný iont.

Přidáním pětimocné příměsi do krystalu křemíku se výrazně zvýší počet volných elektronů. Takový polovodič označujeme jako typ N, jeho vodivost je elektronová. Přidáním trojmocné příměsi se zvýší počet děr. Vznikne polovodič typu P, který má děrovou vodivost.Skutečný PN přechod se tedy vyrábí tak, že se polovodič jednoho typu vodivosti obohatí v určitém objemu příměsemi opačného typu vodivosti; rozhraní tohoto objemu a původního objemu pak tvoří PN přechod.