Какую тип проводимости (электронную или дырочную) обладает кремний с добавками а) галлия, б) индия, в) фосфора

Черная_Магия

38

Кремний (Si) является полупроводником смешанного типа проводимости, что означает, что он обладает как электронной проводимостью, так и дырочной проводимостью в разных условиях.

а) Когда в кремний добавляют галлий (Ga), это приводит к образованию p-типа полупроводника. При добавлении галлия в кремний, атомы галлия замещают некоторую часть атомов кремния в кристаллической решетке. Атомы галлия имеют меньшее количество валентных электронов (3) по сравнению с кремнием (4), и поэтому они создают ненасыщенные связи или "дырки" в ленте валентных уровней. Это приводит к дырочной проводимости в кремнии с добавкой галлия.

б) При добавлении индия (In) в кремний также образуется p-тип полупроводника по аналогии с добавлением галлия. Атомы индия имеют 3 валентных электрона, что позволяет им создавать дефекты в ленте валентных уровней и вызывать проводимость через дырки.

в) Если в кремний добавить фосфор (P), это приведет к формированию n-типа полупроводника. Атомы фосфора имеют пять валентных электронов, что превышает количество валентных электронов у кремния. При замещении атомами фосфора некоторых атомов кремния, лишний пятый электрон создает свободные электроны в ленте проводимости. Это приводит к электронной проводимости в кремнии с добавкой фосфора.

г) Сурьма (Sb), добавленная в кремний, также вызывает n-тип полупроводник с аналогичным механизмом как у фосфора. Атомы сурьмы имеют 5 валентных электронов, и избыточные электроны создают электронную проводимость в кремнии.

Таким образом, кремний с добавками галлия и индия обладает дырочной проводимостью (p-тип), а с добавками фосфора и сурьмы обладает электронной проводимостью (n-тип).