Semi-conducteur de type n


Quand une petite quantité de Impureté pentavalent est ajouté à un semi-conducteur pur offrant un grand nombre d’électrons libres, le semi-conducteur extrinsèque ainsi formé est connu sous le nom de Semi-conducteur de type N. La conduction dans le semi-conducteur de type N est due aux électrons libres indiqués par les atomes d’impureté pentavalents.


Ces électrons sont l’excès d’électrons libres en ce qui concerne le nombre d’électrons libres nécessaires pour remplir les liaisons covalentes dans les semi-conducteurs.

Contenu:

  • Diagramme d’énergie du semi-conducteur de type N
  • Conduction par semi-conducteur de type n

L’ajout d’impuretés pentavalentes telles que l’arsenic et l’antimoine fournit un grand nombre d’électrons libres dans le cristal semi-conducteur. De telles impuretés qui produisent des semi-conducteurs de type N sont connues Impuretés des donateurs.

Ils sont appelés impuretés donneurs car chaque atome d’entre eux donne un cristal d’électrons libres.

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Lorsque quelques impuretés pentavalentes telles que Arsenic dont le numéro atomique est 33qui est classé comme 2, 8, 15 et 5. Il dispose de cinq électrons de valence, qui s’ajoutent au cristal de germanium. Chaque atome de l’impureté s’adapte à quatre atomes de germanium comme indiqué dans la figure ci-dessus.

Par conséquent, chaque atome d’arsenic fournit un électron libre dans le cristal de germanium. Depuis une quantité extrêmement petite d’arsenic, l’impureté a un grand nombre d’atomes; Il fournit des millions d’électrons libres pour la conduction.


Diagramme d’énergie du semi-conducteur de type N

Le diagramme de niveau d’énergie du semi-conducteur de type N est illustré dans la figure ci-dessous:

n-type-semiconductor-fig-2Un grand nombre d’électrons libres sont disponibles dans la bande de conduction en raison de l’ajout de l’impureté pentavalente. Ces électrons sont des électrons libres qui ne s’inscrivaient pas dans les liaisons covalentes du cristal. Cependant, une petite quantité d’électrons libres est disponible dans la bande de conduction formant des paires d’électrons de trous.

Les points suivants sont importants dans le cas du semi-conducteur de type N:

  • L’ajout d’impureté pentavalent se traduit par un grand nombre d’électrons libres.
  • Lorsque l’énergie thermique à température ambiante est transmise au semi-conducteur, une paire d’électrons de trous est générée et, par conséquent, une petite quantité d’électrons libres est disponible. Ces électrons laissent des trous dans la bande de valence.
  • Ici, n signifie un matériau négatif car le nombre d’électrons libres fournis par l’impureté pentavalente est supérieur au nombre de trous.

Conduction par semi-conducteur de type n

Dans le semi-conducteur de type N, un grand nombre d’électrons libres sont disponibles dans la bande de conduction qui sont donnés par les atomes d’impureté. La figure ci-dessous montre le processus de conduction d’un semi-conducteur de type N:

n-type-semiconductor-fig-3Lorsqu’une différence de potentiel est appliquée à travers ce type de semi-conducteur, les électrons libres sont dirigés vers les bornes positives. Il transporte un courant électrique. Comme le flux de courant à travers le cristal est constitué par des électrons libres qui sont des porteurs de la charge négative, ce type de conductivité est donc connu sous le nom négatif ou Conductivité de type N.

Les paires d’électrons se forment à température ambiante. Ces trous qui sont disponibles en petite quantité dans la bande de valence se compose également d’une petite quantité de courant. À des fins pratiques, ce courant est négligé.

Voir également: Semi-conducteur de type P




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