Донордук жана акцептордук аралашмалардын негизги айырмасы - мезгилдик таблицанын V тобундагы элементтер адатта донордук аралашмалардын ролун аткарат, ал эми III топтогу элементтер адатта акцептордук аралашмалардын ролун аткарат.
Допинг – жарым өткөргүчкө аралашмаларды кошуу процесси. Допинг жарым өткөргүчтүн өткөргүчтүгүн жогорулатууда маанилүү. Допингдин эки негизги түрү бар, алар донордук допинг жана акцептордук допинг. Донордук допинг донорго кирлерди кошот, ал эми акцептордук допинг акцепторго кирлерди кошот.
Донордук аралашмалар деген эмне?
Донордук аралашмалар – донордун электр өткөрүмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн донорго кошулган элементтер. Мезгилдик системанын V тобунун элементтери жалпы донордук аралашмалар болуп саналат. Донор - жарым өткөргүчкө кошулганда n тибиндеги аймактарды түзө алган атом же атомдор тобу. Жалпы мисал кремний (Si).
1-сүрөт: Силикон торчосунда донордун болушу
Көп учурда донордук аралашмалар катары кызмат кылган V топтун элементтерине мышьяк (As), фосфор (P), висмут (Bi) жана сурьма (Sb) кирет. Бул элементтердин эң сырткы электрондук кабыгында беш электрон бар (беш валенттүү электрон бар). Бул атомдордун бирин кремний сыяктуу донорго кошкондо, ыпластык кремний атомун алмаштырып, төрт коваленттик байланышты түзөт. Бирок, азыр эркин электрон бар, анткени беш валенттүү электрон бар. Демек, бул электрон жарым өткөргүчтүн өткөргүчтүгүн жогорулаткан эркин электрон катары калат. Мындан тышкары, аралашма атомдорунун саны донордогу бош электрондордун санын аныктайт.
Акцептордук аралашмалар деген эмне?
Акцептордук аралашмалар – бул акцептордун электр өткөрүмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн акцепторго кошулган элементтер. III топтун элементтери акцептордук аралашмалар катары кеңири таралган. III топтун элементтерине алюминий (Al), бор (B) жана галий (Ga) кирет. Акцептор - жарым өткөргүчкө кошулганда p-тибиндеги аймактарды түзгөн кошумча зат. Бул атомдордун эң сырткы электрон катмарларында үч валенттүү электрон бар.
2-сүрөт: Кремний торчосунда кабылдагычтын болушу
Алюминий сыяктуу аралашма атомдордун бирин акцепторго кошкондо, ал жарым өткөргүчтөгү кремний атомдорун алмаштырат. Бул кошумчадан мурун, кремний атомунун айланасында төрт коваленттик байланыш бар. Алюминий кремнийдин ордун ээлегенде, алюминий атому үч гана коваленттик байланышты түзөт, бул өз кезегинде коваленттик байланыштын жоктугуна алып келет. Бул бош жерди же тешикти жаратат. Бирок бул тешиктер электр тогун өткөрүүдө пайдалуу. Кошулган аралашма атомдорунун саны көбөйгөндө, жарым өткөргүчтөгү тешиктердин саны да көбөйөт. Бул кошумча, өз кезегинде, өткөргүчтүктү жогорулатат. Допинг процесси аяктагандан кийин жарым өткөргүч тышкы жарым өткөргүч болуп калат.
Донордук жана акцептордук аралашмалардын ортосунда кандай айырма бар?
Донор жана кабыл алуучу аралашмалар |
|
| Донордук аралашмалар – донордун электр өткөрүмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн донорго кошулган элементтер. | Акцептордук аралашмалар – бул акцептордун электр өткөрүмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн акцепторго кошулган элементтер. |
|
Жалпы аралашмалар | |
| V топтун элементтери | III-топтун элементтери |
| Булганычтардын мисалдары | |
| Мышьяк (As), фосфор (P), висмут (Bi) жана сурьма (Sb). | Алюминий (Al), бор (B) жана галлий (Ga) |
| Процесс | |
| Жарым өткөргүчтөгү бош электрондорду көбөйтүңүз. | Жарым өткөргүчтөгү тешиктерди көбөйтүңүз. |
| Валенттик электрондор | |
| Атомдордо беш валенттүү электрон бар. | Атомдордо үч валенттүү электрон бар. |
| Коваленттик байланыш | |
| Жарым өткөргүчтүн ичинде төрт коваленттик байланыш түзүп, бешинчи электронду эркин электрон катары калтырат. | Жарым өткөргүчтүн ичинде үч коваленттик байланыш түзүп, коваленттик байланыш жок тешик калтырат. |
Кыскача маалымат – Донор жана кабыл алуучу аралашмалар
Жарым өткөргүчтөр - өткөргүч эмес изолятор менен өткөргүч болгон металлдардын ортосунда өткөрүүчү материалдар. Донорлор жана акцепторлор жарым өткөргүчтөрдүн өткөргүч аймактарын түзүүчү кошумча заттар. Донордун жана акцептордун допинги жарым өткөргүчтүн электр өткөрүмдүүлүгүн жогорулатуучу процесстер. Донордук жана акцептордук аралашмалардын ортосундагы негизги айырмачылык - мезгилдик таблицанын III тобунун элементтери донордук аралашмалар катары, ал эми V тобундагы элементтер акцептордук аралашмалардын ролун аткарат.
