Video: What is Doping? | What is Semiconductor? | P N Electronics Junction in Hindi 2025
Dioder och transistorer är gjorda av halvledare, såsom kisel och germanium. Rena halvledare kommer inte att leda elektrisk ström, men om du dope en halvledare genom att lägga till vissa typer av föroreningar, kända som dopmedel , ändrar du halvledarens elektriska egenskaper och det kommer utföra när en spänning appliceras på den på rätt sätt.
Atomer av en ren halvledare, såsom kisel, hålles samman av starka kovalenta bindningar i en tredimensionell kristallin struktur. Varje kiselatom delar sina 8 valens (yttre) elektroner med närliggande atomer. Genom att dopa ett rent halvledarmaterial, stör du dess bindningar och frigör laddningsbärare .
Dopmedel är inga dopar; de försöker maskerad som en av kristallens atomer, försök att binda med andra atomer, men de är bara tillräckligt olika för att röra upp sakerna lite. Exempelvis har en arsenikat en ytterligare yttre elektron än en kiselatom. När du lägger till en liten mängd arsenik i en massa kiselatomer, muskler varje arsenikatom sig in i, bindande med kiselatomerna, men lämnar dess extra elektron som driver runt genom kristallen. Även om det dopade materialet är elektriskt neutralt, innehåller det nu ett gäng fria elektroner som strömmar oändligt - vilket gör den mycket ledare. Genom att dopa kiselväxeln ändras dess elektriska egenskaper: Därvid tillsätts dopmedlet blir kiselledaren mer ledande.
Ett annat sätt att dope halvledare är att använda material som bor, där varje atom har en färre valenselektron än en kiselatom. För varje boratom lägger du till en kiselkristall, du får det som är känt som ett hål i den kristallina strukturen där en yttre elektron skulle vara. Varhelst det finns ett hål i strukturen, är bindningen som håller atomerna tillsammans så stark, det kommer att stjäla en elektron från en annan atom för att fylla hålet, lämna ett hål någon annanstans, som sedan blir fylld av en annan elektron och så vidare.
Du kan tänka på denna process när hålet rör sig inuti kristallen. (Nå, elektronerna rör sig, men det ser ut som hålets position fortsätter att flytta.) Eftersom varje hål representerar en saknad elektron har hålrörelsen samma effekt som ett flöde av positiva laddningar.
Föroreningar som frigör elektroner (negativa laddningar) för att flytta genom en halvledare kallas donordopmedel , och den dopade halvledaren är känd som en N-typ halvledare . Arsenik är ett typiskt donordopmedel.
Föroreningar (såsom bor) som frigöringshål (som positiva laddningar) för att flytta genom en halvledare kallas acceptordopmedel , och den dopade halvledaren är känd som en P- typ halvledare . Bor är ett typiskt acceptordopmedel.
Om du applicerar en spänningskälla över antingen en halvledare av typen N eller P, fungerar den dopade halvledaren som en ledare och låter ström strömma. Men om du kombinerar en halvledare av typen N och P, kommer strömmen att strömma i endast en riktning genom pn-korsningen - och endast under vissa spänningsförhållanden. Genom att skapa olika kombinationer av P-typer och N-typer skapar du olika typer av dioder och transistorer.
