Intrinsic Semiconductor vs. Extrinsic Semiconductor

Autor: Laura McKinney
Erstelldatum: 7 April 2021
Aktualisierungsdatum: 10 Kann 2024
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Semiconductor: What is Intrinsic and Extrinsic Semiconductor ? P-Type and n-Type Semiconductor
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Inhalt

Intrinsische Halbleiter und extrinsische Halbleiter sind Begriffe, die bei der Untersuchung von Halbleitern weit verbreitet sind. Beide unterscheiden sich stark voneinander, wenn wir ihre Funktionalität vergleichen. Intrinsischer Halbleiter ist zufällig ein echter Halbleiter, obwohl seine spezifische Leitfähigkeit gewöhnlich schlecht ist, und findet daher keine nennenswerte Anwendung, wohingegen extrinsischer Halbleiter gewöhnlich Halbleiter sind, wenn eine dreiwertige oder sogar fünfwertige Verunreinigung mit einem echten Halbleiter sicher kombiniert wird. und der äußere Halbleiter wird erfasst.


Inhalt: Unterschied zwischen Intrinsic Semiconductor und Extrinsic Semiconductor

  • Was ist Intrinsic Semiconductor?
  • Was ist Extrinsic Semiconductor?
  • Hauptunterschiede

Was ist Intrinsic Semiconductor?

Ein intrinsischer Halbleiter, manchmal auch als reiner Halbleiter bezeichnet. Ein intrinsischer Halbleiter, der auch als undotierter Halbleiter oder sogar als i-Halbleiter bezeichnet wird, kann als echter Halbleiter bezeichnet werden, ohne dass nachfolgend erhebliche Dotierstoffvarianten vorhanden sind. Die Menge der Ladungsträger richtet sich somit nach den besonderen Eigenschaften des Materials selbst im Gegensatz zu einer Reihe von Verunreinigungen. In intrinsischen Halbleitern sind die Menge der angeregten Elektronen und auch die Anzahl der Löcher gewöhnlich gleich. Löcher werden durch p und Elektronen durch n dargestellt, daher ist in einem intrinsischen Halbleiter n = p.


Die elektrisch betriebene Leitfähigkeit, die mit intrinsischen Halbleitern verbunden ist, könnte auf kristallografische Fehler oder sogar auf Elektronenanregung zurückzuführen sein. Innerhalb eines intrinsischen Halbleiters entspricht eine Anzahl von Elektronen innerhalb des Leitungsbandes der Anzahl von Löchern innerhalb des Valenzbandes. Das Leitungsband von Halbleitern wie Silizium und auch Germanium ist tatsächlich leer, und das Valenzband ist zweifellos voll mit Elektronen mit wirklich niedriger Temperatur geladen. Germanium besitzt neben Silizium 4 Valenzelektronen. Jedes mit Germaniumsilicium assoziierte Atom liefert ein Elektron mit seinem Nachbaratom. Dadurch entsteht eine kovalente Bindung. Daher gibt es in Germanium und Silizium kein völlig freies Elektron. Aus diesem Grund findet in ihnen keine Stromübertragung statt.

Diese Arten von echten Halbleitern werden als intrinsische Halbleiter klassifiziert. In dem Fall, dass reine Halbleiter normalerweise infolge thermischer Beanspruchung auf eine erhebliche Temperatur erwärmt werden, werden Elektronen, die sich auf echte Halbleiter beziehen, durch einfaches Zertrümmern der Bindungen vollständig frei. Die Elektronen können die verbotene Energielücke leicht passieren, wenn die Energie der Elektronen groß ist und direkt in das Leitungsband gelangt. Wenn ein Elektron in ein vom Valenzband kommendes Leitungsband umschaltet, findet im Allgemeinen dort eine Leere statt. Die Lücke stellt ein Loch dar und auch diese Lücke entspricht einer positiven Ladung.


Was ist Extrinsic Semiconductor?

Ein extrinsischer Halbleiter ist definitiv ein verstärkter intrinsischer Halbleiter mit einer geringen Menge an Verunreinigungen, die zusätzlich durch ein allgemein als Dotierung bekanntes Verfahren hinzugefügt werden, das üblicherweise die besonderen elektrischen Eigenschaften des Halbleiters modifiziert und auch seine Leitfähigkeit erhöht. Das Hinzufügen von Verunreinigungen innerhalb der Halbleitermaterialien (Dotierungsprozess) kann ihre besondere Leitfähigkeit leicht verwalten. Der Dotierungsprozess erzeugt ein paar Gruppen, die mit Halbleitern verbunden sind: den Leiter mit negativer Ladung, der als Typleiter bekannt ist, und den Leiter mit positiver Ladung, der als p-Typ-Halbleiter bekannt ist.

Halbleiter können genau als mögliche Elemente oder sogar Verbindungen gefunden werden. Silizium und auch Germanium wären die typischsten und am häufigsten verwendeten Elementhalbleiter. Neben Ge besitzt also eine Art Kristallaufbau das sogenannte Diamantgitter. Das heißt, jedes einzelne Atom hat seine eigenen 4 nächsten Nachbarn an den Rändern, die einem typischen Tetraeder zugeordnet sind, wobei das Atom selbst in der Mitte bleibt. Neben den echten Elementhalbleitern sind auch zahlreiche Legierungen und Verbindungen Halbleiter. Der Hauptvorteil des Verbindungshalbleiters besteht darin, dass er dem Geräteingenieur eine enorme Menge an Energieräumen und auch Beweglichkeiten zur Verfügung stellt, um sicherzustellen, dass Materialien zusammen mit Eigenschaften gefunden werden, die bestimmten Anforderungen entsprechen. Einige dieser Halbleiter werden daher als Halbleiter mit großer Bandlücke bezeichnet

Hauptunterschiede

  1. In intrinsischen Halbleitern wird keine Verunreinigung hinzugefügt, während in extrinsischen Halbleitern Verunreinigung hinzugefügt wird.
  2. In intrinsischen Halbleitern sind freie Elektronen im Leitungsband gleich der Anzahl der Löcher im Valenzband, wohingegen in externen Halbleitern freie Elektronen und Löcher niemals gleich sind.
  3. Intrinsische Halbleiter weisen eine geringe elektrische Leitfähigkeit auf, während extrinsische Halbleiter eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen.
  4. Die Leitfähigkeit der intrinsischen Halbleiter hängt von der Temperatur ab, im Extrinsischen jedoch davon, von welchem ​​Element sie dotiert wird.