A principal diferença entre as impurezas ricas em elétrons e as deficientes em elétrons é que as impurezas ricas em elétrons são dopadas com elementos do grupo 1s, como P e As, que consistem em 5 elétrons de valência, enquanto as impurezas deficientes em elétrons são dopadas com elementos do grupo 13 como B e Al, que de 3 elétrons de valência.
Os termos impurezas ricas em elétrons e deficientes em elétrons estão sob a tecnologia de semicondutores. Os semicondutores geralmente se comportam de duas maneiras: condução intrínseca e condução extrínseca. Na condução intrínseca, quando a eletricidade é fornecida, os elétrons se movem atrás de uma carga positiva ou buraco no local de um elétron ausente porque o silício puro e o germânio são maus condutores com uma rede de fortes ligações covalentes. Isso faz com que o cristal conduza eletricidade. Na condução extrínseca, a condutividade dos condutores intrínsecos é aumentada pela adição de uma quantidade apropriada de impureza adequada. Chamamos esse processo de “doping”. Os dois tipos de métodos de dopagem são a dopagem rica em eletrões e a dopagem deficiente em eletrões.
O que são impurezas ricas em elétrons?
As impurezas ricas em elétrons são tipos de átomos com mais elétrons que são úteis para aumentar a condutividade do material semicondutor. Estes são chamados de semicondutores do tipo n porque o número de elétrons é aumentado durante esta técnica de dopagem.
Neste tipo de semicondutor, átomos com cinco elétrons de valência são adicionados ao semicondutor, o que resulta em quatro de cinco elétrons sendo usados na formação de quatro ligações covalentes com quatro átomos de silício vizinhos. Então o quinto elétron existe como um elétron extra e se desloca. Existem muitos elétrons deslocalizados que podem aumentar a condutividade do silício dopado, aumentando assim a condutividade do semicondutor.
O que são impurezas com deficiência de elétrons?
As impurezas ricas em elétrons são tipos de átomos com menos elétrons, o que é útil para aumentar a condutividade do material semicondutor. Estes são chamados de semicondutores do tipo p porque o número de buracos é aumentado durante esta técnica de dopagem.
Neste tipo de semicondutor, um átomo com três elétrons de valência é adicionado ao material semicondutor, substituindo os átomos de silício ou germânio pelo átomo de impureza. Os átomos de impureza têm elétrons de valência que podem fazer ligações com três outros átomos, mas o quarto átomo permanece livre no cristal de silício ou germânio. Portanto, este átomo está agora disponível para conduzir eletricidade.
Qual é a diferença entre impurezas ricas em elétrons e impurezas deficientes em elétrons?
A principal diferença entre impurezas ricas em elétrons e deficientes em elétrons é que as impurezas ricas em elétrons são dopadas com elementos do grupo 1s, como P e As, que contêm 5 elétrons de valência, enquanto as impurezas deficientes em elétrons são dopadas com elementos do grupo 13, como B e Al que contêm 3 elétrons de valência. Ao considerar o papel dos átomos de impureza, em impurezas ricas em elétrons, 4 de 5 elétrons no átomo de impureza são usados na formação de ligações covalentes com 4 átomos de silício vizinhos, e o 5th elétron permanece extra e torna-se deslocalizado; no entanto, em impurezas com deficiência de elétrons, o 4th elétron do átomo da rede permanece extra e isolado, o que pode criar um buraco de elétron ou vacância de elétron.
A tabela a seguir resume a diferença entre impurezas ricas em elétrons e impurezas deficientes em elétrons.
Resumo – Impurezas ricas em elétrons vs impurezas deficientes em elétrons
Semicondutores são sólidos com propriedades intermediárias entre metais e isolantes. Esses sólidos têm apenas uma pequena diferença de energia entre a banda de valência preenchida e a banda de condução vazia. Impurezas ricas em elétrons e impurezas deficientes em elétrons são dois termos que usamos para descrever materiais semicondutores. A principal diferença entre as impurezas ricas em elétrons e as deficientes em elétrons é que as impurezas ricas em elétrons são dopadas com elementos do grupo 1s, como P e As, que contém 5 elétrons de valência, enquanto as impurezas deficientes em elétrons são dopadas com elementos do grupo 13, como B e Al, que contém 3 elétrons de valência.
