Doonori ja vastuvõtja lisandite erinevus

Peamine erinevus doonori ja aktseptori lisandite vahel on see, et perioodilise tabeli V rühma elemendid toimivad tavaliselt doonori lisanditena, samas kui III rühma elemendid toimivad tavaliselt aktseptori lisanditena.

Doping on protsess, mis lisab pooljuhile lisandeid. Doping on oluline pooljuhi juhtivuse suurendamisel. Dopingul on kaks peamist vormi ja need on doonoridoping ja aktsepteerija doping. Doonori doping lisab doonorile lisandeid, aktsepteerija doping lisab vastuvõtjale lisandeid.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on doonori lisandid?
3. Mis on aktseptori lisandid
4. Kõrvuti võrdlus - doonori vs aktseptori lisandid tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on doonori lisandid??

Doonori lisandid on doonorile lisatud elemendid selle doonori elektrijuhtivuse suurendamiseks. Perioodilise tabeli V rühma elemendid on tavalised doonorilisandid. Doonor on aatom või aatomite rühm, mis võib pooljuhile lisamisel moodustada n-tüüpi piirkondi. Tavaline näide on räni (Si).

Joonis 1: Doonori olemasolu silikoonvõres

V-rühma elementideks, mida sageli kasutatakse doonorlisanditena, kuuluvad arseen (As), fosfor (P), vismut (Bi) ja antimon (Sb). Nendel elementidel on äärepoolseimas elektronkehas viis elektroni (valentselektrone on viis). Kui ühele neist aatomitest lisatakse doonorile, näiteks räni, asendab lisand räni aatomit, moodustades neli kovalentset sidet. Kuid nüüd on olemas vaba elektron, kuna valentselektrone oli viis. Seetõttu jääb see elektron vabaks elektroniks, mis suurendab pooljuhi juhtivust. Lisaks määrab lisandite aatomite arv doonoris olevate vabade elektronide arvu.

Mis on aktseptori lisandid?

Atseptori lisandid on elemendid, mis lisatakse aktseptorile, et suurendada selle vastuvõtja elektrijuhtivust. III rühma elemendid on tavalised aktseptori lisandid. III rühma elementide hulka kuuluvad alumiinium (Al), boor (B) ja gallium (Ga). Aktseptor on abiaine, mis moodustab p-tüüpi piirkonnad, kui lisatakse pooljuhtidele. Nendel aatomitel on välimistes elektronkestades kolm valentselektroni.

Joonis 2: Atseptori olemasolu ränivõres

Kui ühele lisandite aatomile, näiteks alumiiniumile, lisatakse aktseptor, asendab see pooljuhi räni aatomeid. Enne seda lisamist on räni aatomil selle ümber neli kovalentset sidet. Kui alumiinium võtab räni positsiooni, moodustab alumiiniumi aatom ainult kolm kovalentset sidet, mis omakorda põhjustab puuduva kovalentse sideme. See loob vaba punkti või augu. Need augud on aga kasulikud elektri juhtimisel. Kui lisatud lisandite aatomite arv suureneb, suureneb ka pooljuhis olevate aukude arv. See lisamine suurendab omakorda juhtivust. Pärast dopinguprotsessi lõppu muutub pooljuht väliseks pooljuhiks.

Mis vahe on doonori ja vastuvõtja lisanditel??

Doonor vs vastuvõtja lisandid
Doonorite lisandid on doonorile lisatud elemendid selle doonori elektrijuhtivuse suurendamiseks.	Acceptor lisandid on elemendid, mis on lisatud akustile, et suurendada selle vastuvõtja elektrijuhtivust.
Tavalised lisandid
V rühma elemendid	III rühma elemendid
Lisandite näited
Arseen (As), fosfor (P), vismut (Bi) ja antimon (Sb).	Alumiinium (Al), boor (B) ja gallium (Ga)
Protsess
Suurendage pooljuhis vabu elektrone.	Suurendage pooljuhis olevaid auke.
Valentselektronid
Aatomitel on viis valentselektroni.	Aatomitel on kolm valentselektroni.
Kovalentne liimimine
Moodustab pooljuhi sees neli kovalentset sidet, jättes viienda elektroni vabaks elektroniks.	Moodustab pooljuhi sees kolm kovalentset sidet, jättes augu, kus puudub kovalentne side.

Kokkuvõte - doonor vs vastuvõtja lisandid

Pooljuhid on materjalid, mis on juhtivad mittejuhtivate isolaatorite ja juhtivate metallide vahel. Doonorid ja aktsepteerijad on dopandid, mis moodustavad pooljuhtides juhtivad piirkonnad. Doonori ja aktseptori doping on protsess, mis suurendab pooljuhi elektrijuhtivust. Peamine erinevus doonori ja aktseptori lisandite vahel on see, et perioodilise tabeli III rühma elemendid toimivad doonori lisanditena, V rühma elemendid aga aktseptori lisanditena.

Viide:

1. "Erinevus doonori ja aktsepteerija lisandite vahel pooljuhis." Physicsabout.com, 23. detsember 2017, saadaval siin.
2. Doonori ja vastuvõtja lisandid pooljuhis. Saadaval siin.
3. “Nõustaja (pooljuhid).” Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 3. märts 2018, saadaval siin.
4. “Doonor (pooljuhid).” Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 17. veebruar 2018, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. “Nõustaja Si-võres” - autor Karolkalna ingliskeelses Vikipeedias (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia kaudu
2. “Doonor Si-võres” - autor Karolkalna inglise Vikipeedias (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia kaudu