الفرق بين اشباه الموصلات النقية والغير نقية

الفرق بين أشباه الموصلات الداخلية و الخارجية هو أن أشباه الموصلات الداخلية هي الشكل النقي للمواد أشباه الموصلات ، في حين أن أشباه الموصلات الخارجية هي أشباه الموصلات غير النقية التي تشكلت بإضافة شوائب إلى أشباه الموصلات النقي .

نبذة عن أشباه الموصلات النقية

– يتكون أشباه الموصلات الجوهرية من مادة أشباه الموصلات نقية للغاية و بالتالي يعرف أيضا باسم أشباه الموصلات النقي ، هذه هي في الأساس أشباه الموصلات غير المكشوفة التي لا تحتوي على شوائب مخدرة فيه ، و في درجة حرارة الغرفة ، تظهر أشباه الموصلات الداخلية الموصلية التي تكاد لا تذكر ، كما لا يوجد أي نوع آخر من العناصر الموجودة في هيكلها البلوري .

– تشكل عناصر المجموعة الرابعة في الجدول الدوري أشباه الموصلات النقية ، و مع ذلك ، تستخدم أساسا السيليكون و الجرمانيوم على نطاق واسع ، هذا لأنه في حالتهم هناك حاجة إلى طاقة صغيرة فقط لكسر الرابطة التساهمية ، و عند زيادة درجة حرارة البلورة ، فإن الإلكترونات الموجودة في الرابطة التساهمية تكتسب طاقة حركية و بعد كسر الرابطة التساهمية تصبح حرة ، و بالتالي ، فإن حركة الإلكترونات الحرة تولد التيار ، و ارتفاع درجة الحرارة يزيد إلى حد ما عدد الإلكترونات الحرة للتوصيل .

نبذة عن أشباه الموصلات الغير نقية

– أشباه الموصلات الغير نقية هي تلك التي تنتج بسبب إضافة شوائب إلى أشباه الموصلات النقي ، العملية التي يتم من خلالها توفير قدر معين من الشوائب إلى أشباه الموصلات النقية تعرف باسم المنشطات ، و لذلك ، يمكننا القول أن أشباه الموصلات الخالصة مخدر لتوليد أشباه الموصلات الخارجية ، و هذه هي موصلة للغاية في الطبيعة ، و مع ذلك ، على عكس أشباه الموصلات الداخلية ، فإن أشباه الموصلات الخارجية هي من نوعين من النوع p و من أشباه الموصلات من النوع n .

– من الجدير بالذكر هنا أن تصنيف أشباه الموصلات الخارجية يعتمد على نوع العنصر المخدر لأشباه الموصلات الخالصة ، و يتم تشكيل أشباه الموصلات من النوع p من خلال إدخال عناصر المجموعة الثالثة أو شوائب ثلاثية التكافؤ في أشباه الموصلات النقية ، و تُعرف هذه أيضًا باسم الشوائب المتقبلة ، حيث أن الشوائب التافهة لها 3 إلكترونات فقط في غلاف التكافؤ .

– تتشكل أشباه الموصلات من النوع n بإضافة عناصر المجموعة V أو شوائب خماسية التكافؤ إلى أشباه الموصلات النقية ، و تسمى هذه الشوائب على أنها مانحة ، حيث أن الشوائب الخماسية تحتوي على 5 إلكترونات في غلاف التكافؤ ، و في هذه الحالة ، يتم ربط 4 إلكترونات من الفسفور تساهميًا مع ذرة السليكون المجاورة ، و لكن ، مع ذلك ، يبقى إلكترون حر في هذه الحالة .

– و بالتالي ، فإن حركة هذه الإلكترونات الحرة تولد التوصيل العالي ، أيضا ، عندما تزداد درجة الحرارة ، فإنه يتسبب في انهيار الرابطة التساهمية ، و بالتالي توليد المزيد من الإلكترونات الحرة ، و لذلك ، هذا هو السبب وراء امتلاك أشباه الموصلات الغير نقية من نوع n للإلكترونات باعتبارها حاملة الشحنة الأكثرية .

الاختلافات بين أشباه الموصلات النقية والغير نقية

– العامل الذي يولد فرقًا رئيسيًا بين أشباه الموصلات الداخلية أو النقية و الخارجية أو الغير نقية هو أن أشباه الموصلات الداخلية نقية و بالتالي لا يوجد تركيز شوائب فيه ، على العكس من ذلك ، يُقال إن أشباه الموصلات الخارجية غير نقية حيث يتم تخدير الشوائب من أجل تكوينها .

– بسبب شكله النقي ، فإن أشباه الموصلات الداخلية تمتلك الموصلية المنخفضة ، في حين أن أشباه الموصلات الخارجية تظهر الموصلية أفضل نسبيا من أشباه الموصلات الداخلية .

– هناك تركيز متساو تقريبا من الإلكترونات والثقوب الموجودة في حالة أشباه الموصلات النقية على العكس من ذلك ، فإن تركيز الإلكترون والثقوب يعتمد على نوع أشباه الموصلات الغير نقية .

– الموصلية من أشباه الموصلات النقية تعتمد حقا على تغير درجة الحرارة ، على العكس من ذلك ، فإن موصلية أشباه الموصلات الغير نقية تعتمد على درجة الحرارة و كذلك تركيز الشوائب .

– لا تحتوي أشباه الموصلات الداخلية على أي تصنيف إضافي ، بينما تصنف أشباه الموصلات الخارجية كأشباه موصلات من النوع p و n .

– السيليكون أو الجرمانيوم أمثلة على أشباه الموصلات النقية ، في حين أن منشطات الزرنيخيد أو الفوسفور مثل العناصر الموجودة في أشباه الموصلات النقية تشكل أشباه الموصلات الخارجية مثل GaAs أو GaP .