Τα ντόπινγκ είναι ακαθαρσίες, επομένως, η χημική σύνθεση αλλάζει με το ντόπινγκ. … Οι ρηχές καταστάσεις έχουν μικρές ενέργειες ιονισμού. και, όταν η πυκνότητα ντόπινγκ είναι υψηλή, οι καταστάσεις πρόσμιξης δημιουργούν μια ζώνη. Εάν αυτή η ζώνη είναι πολύ κοντά στην άκρη της ζώνης σθένους ή αγωγιμότητας, το χάσμα ζώνης θα μειωθεί.
Γιατί μειώνεται το χάσμα ζώνης;
Η ενέργεια του κενού ζώνης των ημιαγωγών τείνει να μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, το εύρος των ατομικών δονήσεων αυξάνεται, οδηγώντας σε μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ των ατόμων.
Ποια είναι η επίδραση του ντόπινγκ στο χάσμα ζώνης;
Επειδή το χάσμα ζώνης είναι τόσο μικρό για τους ημιαγωγούς, το ντόπινγκ με μικρές ποσότητες ακαθαρσίες μπορεί να αυξήσει δραματικά την αγωγιμότητα του υλικού. Το ντόπινγκ, επομένως, επιτρέπει στους επιστήμονες να εκμεταλλευτούν τις ιδιότητες των συνόλων στοιχείων που αναφέρονται ως «προσκολλητικά» προκειμένου να ρυθμίσουν την αγωγιμότητα ενός ημιαγωγού.
Τι συμβαίνει όταν το χάσμα ζώνης μειώνεται;
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ενέργεια του χάσματος ζώνης αυξάνεται με το μειούμενο μέγεθος σωματιδίων. … Λόγω του περιορισμού των ηλεκτρονίων και των οπών, η ενέργεια του κενού ζώνης αυξάνεται μεταξύ της ζώνης σθένους και της ζώνης αγωγιμότητας μειώνοντας το μέγεθος των σωματιδίων.
Πώς ποικίλλει το ενεργειακό χάσμα με το ντόπινγκ;
Όταν ένας εγγενής ημιαγωγός είναι εμποτισμένος με τα ακαθαρσιακά άτομα σθένους πέντε όπως As, P ή Sb, κάποια προσθήκηπαράγονται επίπεδα ενέργειας, κατάσταση στο ενεργειακό κενό ελαφρώς κάτω από τη ζώνη αγωγιμότητας που ονομάζονται επίπεδα ενέργειας δότη. Λόγω αυτού, το ενεργειακό χάσμα στον ημιαγωγό μειώνεται.