ძირითადი განსხვავება დონორსა და მიმღებს შორის არის ის, რომ პერიოდული ცხრილის V ჯგუფის ელემენტები, როგორც წესი, მოქმედებენ როგორც დონორის მინარევები, ხოლო III ჯგუფის ელემენტები, როგორც წესი, მოქმედებენ როგორც მიმღები მინარევები.
დოპინგი არის პროცესი, რომელიც ამატებს მინარევებს ნახევარგამტარს. დოპინგი მნიშვნელოვანია ნახევარგამტარის გამტარობის გაზრდისთვის. არსებობს დოპინგის ორი ძირითადი ფორმა და ეს არის დონორის დოპინგი და მიმღები დოპინგი. დონორის დოპინგი ამატებს მინარევებს დონორს, ხოლო მიმღები დოპინგი ამატებს მინარევებს მიმღებს.
რა არის დონორის მინარევები?
დონორის მინარევები არის ელემენტები, რომლებიც ემატება დონორს ამ დონორის ელექტროგამტარობის გაზრდის მიზნით. პერიოდული ცხრილის V ჯგუფის ელემენტები არის ჩვეულებრივი დონორი მინარევები. დონორი არის ატომი ან ატომების ჯგუფი, რომელსაც შეუძლია შექმნას n ტიპის რეგიონები ნახევარგამტარში დამატებისას. გავრცელებული მაგალითია სილიკონი (Si).
სურათი 1: დონორის არსებობა სილიკონის ქსელში
V ჯგუფის ელემენტები, რომლებიც ხშირად დონორის მინარევებს ემსახურებიან, მოიცავს დარიშხანს (As), ფოსფორს (P), ბისმუტს (Bi) და ანტიმონს (Sb). ამ ელემენტებს აქვთ ხუთი ელექტრონი მათ ყველაზე გარე ელექტრონულ გარსში (არსებობს ხუთი ვალენტური ელექტრონი).როდესაც ერთ-ერთი ამ ატომს ემატება დონორს, როგორიცაა სილიციუმი, მინარევები ცვლის სილიკონის ატომს და წარმოქმნის ოთხ კოვალენტურ ბმას. მაგრამ ახლა არის თავისუფალი ელექტრონი, რადგან ხუთი ვალენტური ელექტრონი იყო. ამრიგად, ეს ელექტრონი რჩება როგორც თავისუფალი ელექტრონი, რაც ზრდის ნახევარგამტარის გამტარობას. გარდა ამისა, მინარევების ატომების რაოდენობა განსაზღვრავს დონორში არსებული თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობას.
რა არის მიმღები მინარევები?
მიმღები მინარევები არის ელემენტები, რომლებიც ემატება აქცეპტორს ამ მიმღების ელექტროგამტარობის გაზრდის მიზნით. III ჯგუფის ელემენტები გავრცელებულია როგორც მიმღები მინარევები. III ჯგუფის ელემენტებს მიეკუთვნება ალუმინი (Al), ბორი (B) და გალიუმი (Ga). მიმღები არის დოპანტი, რომელიც ნახევარგამტართან დამატებისას ქმნის p ტიპის რეგიონებს. ამ ატომებს აქვთ სამი ვალენტური ელექტრონი მათ ყველაზე გარე ელექტრონულ გარსში.
სურათი 2: მიმღების არსებობა სილიკონის ქსელში
როდესაც მინარევების ერთ-ერთ ატომს ემატება, როგორიცაა ალუმინი, მიმღებს, ის ცვლის სილიციუმის ატომებს ნახევარგამტარში. ამ დამატებამდე სილიციუმის ატომს აქვს ოთხი კოვალენტური ბმა მის გარშემო. როდესაც ალუმინი იკავებს სილიციუმის პოზიციას, ალუმინის ატომი ქმნის მხოლოდ სამ კოვალენტურ ბმას, რაც თავის მხრივ იწვევს კოვალენტურ კავშირს. ეს ქმნის ცარიელ წერტილს ან ხვრელს. თუმცა, ეს ხვრელები სასარგებლოა ელექტროენერგიის გასატარებლად. როდესაც დამატებული მინარევების ატომების რაოდენობა იზრდება, ნახევარგამტარში არსებული ხვრელების რაოდენობაც იზრდება. ეს დამატება, თავის მხრივ, ზრდის გამტარობას. დოპინგის პროცესის დასრულების შემდეგ, ნახევარგამტარი ხდება გარე ნახევარგამტარი.
რა განსხვავებაა დონორსა და მიმღებს შორის?
დონორი vs მიმღები მინარევები |
|
| დონორის მინარევები არის ელემენტები, რომლებიც ემატება დონორს ამ დონორის ელექტრული გამტარობის გაზრდის მიზნით. | მიმღები მინარევები არის ელემენტები, რომლებიც ემატება მიმღებს ამ მიმღების ელექტროგამტარობის გაზრდის მიზნით. |
|
საერთო მინარევები | |
| V ჯგუფის ელემენტები | III ჯგუფის ელემენტები |
| მინარევების მაგალითები | |
| დარიშხანი (As), ფოსფორი (P), ბისმუტი (Bi) და ანტიმონი (Sb). | ალუმინი (Al), ბორი (B) და გალიუმი (Ga) |
| პროცესი | |
| გაზარდეთ თავისუფალი ელექტრონები ნახევარგამტარში. | გაზარდეთ ნახევარგამტარში არსებული ხვრელები. |
| ვალენტური ელექტრონები | |
| ატომებს აქვთ ხუთი ვალენტური ელექტრონი. | ატომებს აქვთ სამი ვალენტური ელექტრონი. |
| კოვალენტური შემაკავშირებელი | |
| აყალიბებს ოთხ კოვალენტურ ბმას ნახევარგამტარის შიგნით, ტოვებს მეხუთე ელექტრონს თავისუფალ ელექტრონს. | ქმნის სამ კოვალენტურ ბმას ნახევარგამტარის შიგნით, ტოვებს ხვრელს, სადაც კოვალენტური ბმა აკლია. |
რეზიუმე – დონორი vs მიმღები მინარევები
ნახევარგამტარები არის მასალები, რომლებიც გამტარია არაგამტარ იზოლატორებსა და გამტარ ლითონებს შორის.დონორები და მიმღებები არიან დოპანტები, რომლებიც ქმნიან გამტარ უბნებს ნახევარგამტარებში. დონორისა და მიმღების დოპინგი არის პროცესები, რომლებიც ზრდის ნახევარგამტარის ელექტროგამტარობას. მთავარი განსხვავება დონორსა და მიმღებს შორის არის ის, რომ პერიოდული ცხრილის III ჯგუფის ელემენტები მოქმედებენ როგორც დონორის მინარევები, ხოლო V ჯგუფის ელემენტები მოქმედებენ როგორც მიმღები მინარევები.
