Lisandjuhtivus pooljuhtides

11. klass > Füüsika > 4. kursus: Energia

Lisades ränile (või mõnele teisele XIV rühma pooljuhtelemendile, näiteks germaaniumile Ge) väikeses koguses mõne XV rühma elemendi aatomeid (näiteks antimoni Sb), kusjuures piisab vaid mõnest kümnetuhandikust protsendist, kui tekib olukord, kus vabade elektronide hulk pooljuhtkristallis suureneb võrreldes aukude arvuga oluliselt.

Põhjuseks on XV rühma elemendi väline elektronkiht, kus asub viis elektroni. Kristallis jääb nüüd kovalentse sideme moodustamisel XIV rühma aatomiga üks elektron üle ning see muutubki vabaks elektroniks ilma, et tekiks auku. Taolist, pooljuhi kristallis vabade elektronide arvu suurendavaid lisandeid nimetatakse doonorlisanditeks. Doonorlisandiga pooljuhte, kus on ülekaalus vabad elektronid, nimetatakse n-tüüpi pooljuhtideks (lisandjuhtideks).

51

Kui lisada ränile (või germaaniumile) väikeses koguses mõne XIII rühma elemendi aatomeid (näiteks boori B), kui tekib olukord, kus aukude hulk pooljuhtkristallis suureneb võrreldes elektronide arvuga oluliselt.

Põhjuseks on XIII rühma elemendi väline elektronkiht, kus asub kolm elektroni. Nüüd jääb kristallis kovalentse sideme moodustamisel XIV rühma aatomiga üks elektron puudu ning kristalli tekib auk ilma, et vaba elektroni. Taolist, pooljuhi kristallis aukude arvu suurendavaid lisandeid nimetatakse aktseptorlisanditeks. Aktseptorlisandiga pooljuhte, kus on ülekaalus augud elektronid, nimetatakse p-tüüpi pooljuhtideks (lisandjuhtideks).

52