Dallimi kryesor midis papastërtive dhuruese dhe pranuese është se elementët në grupin V të tabelës periodike zakonisht veprojnë si papastërti dhuruese ndërsa elementët në grupin III zakonisht veprojnë si papastërti pranuese.
Dopingu është procesi që shton papastërti në një gjysmëpërçues. Dopingu është i rëndësishëm në rritjen e përçueshmërisë së gjysmëpërçuesit. Ekzistojnë dy forma kryesore të dopingut, dhe ato janë dopingu i donatorëve dhe dopingu pranues. Dopingu i donatorëve i shton papastërti dhuruesit ndërsa dopingu pranues shton papastërti te pranuesi.
Çfarë janë papastërtitë e donatorëve?
Papastërtitë e donatorëve janë elementët që i shtohen një dhuruesi për të rritur përçueshmërinë elektrike të atij dhuruesi. Elementet në grupin V të tabelës periodike janë papastërtitë e zakonshme dhuruese. Një dhurues është një atom ose grup atomesh që mund të formojnë rajone të tipit n kur shtohen në një gjysmëpërçues. Një shembull i zakonshëm është një silikon (Si).
Figura 1: Prania e një donatori në një rrjetë silikoni
Elementet e grupit V që shpesh shërbejnë si papastërti dhuruese përfshijnë arsenikun (As), fosforin (P), bismutin (Bi) dhe antimonin (Sb). Këta elementë kanë pesë elektrone në shtresën e tyre elektronike më të jashtme (janë pesë elektrone valente). Kur i shtohet një prej këtyre atomeve një dhuruesi të tillë si silikoni, papastërtia zëvendëson atomin e silikonit, duke formuar katër lidhje kovalente. Por, tani ka një elektron të lirë pasi kishte pesë elektrone valente. Prandaj, ky elektron qëndron si një elektron i lirë, gjë që rrit përçueshmërinë e gjysmëpërçuesit. Për më tepër, numri i atomeve të papastërtive përcakton numrin e elektroneve të lira të pranishme në dhurues.
Çfarë janë papastërtitë e pranuesit?
Papastërtitë e pranuesit janë elementët e shtuar në një pranues për të rritur përçueshmërinë elektrike të atij pranuesi. Elementet në grupin III janë të zakonshëm si papastërti pranuese. Elementet në grupin III përfshijnë aluminin (Al), borin (B) dhe galiumin (Ga). Një pranues është një dopant që formon rajone të tipit p kur shtohet në një gjysmëpërçues. Këto atome kanë tre elektrone valente në shtresën e tyre elektronike më të jashtme.
Figura 2: Prania e një pranuesi në një rrjetë silikoni
Kur shtohet një nga atomet e papastërtive si alumini në një pranues, ai zëvendëson atomet e silikonit në gjysmëpërçues. Para kësaj shtese, atomi i silikonit ka katër lidhje kovalente rreth tij. Kur alumini merr pozicionin e silikonit, atomi i aluminit formon vetëm tre lidhje kovalente, të cilat nga ana tjetër, rezulton në një lidhje kovalente të munguar. Kjo krijon një pikë të lirë ose një vrimë. Megjithatë, këto vrima janë të dobishme në përcjelljen e energjisë elektrike. Kur rritet numri i atomeve të papastërtive të shtuara, rritet edhe numri i vrimave të pranishme në gjysmëpërçues. Kjo shtesë, nga ana tjetër, rrit përçueshmërinë. Pas përfundimit të procesit të dopingut, gjysmëpërçuesi bëhet një gjysmëpërçues i jashtëm.
Cili është ndryshimi midis papastërtive të dhuruesit dhe pranuesit?
Papastërtitë e donatorëve kundër pranuesve |
|
| Papastërtitë e donatorëve janë elementët që i shtohen një dhuruesi për të rritur përçueshmërinë elektrike të atij dhuruesi. | Papastërtitë e pranuesit janë elementët që i shtohen një pranuesi për të rritur përçueshmërinë elektrike të atij pranuesi. |
|
Papastërtitë e zakonshme | |
| Elementet e Grupit V | Elementet e Grupit III |
| Shembuj të papastërtive | |
| Arsenik (As), fosfor (P), bismut (Bi) dhe antimoni (Sb). | Alumini (Al), bor (B) dhe galium (Ga) |
| Procesi | |
| Rritni elektronet e lira në gjysmëpërçues. | Rritni vrimat e pranishme në gjysmëpërçues. |
| Elektronet e valencës | |
| Atomet kanë pesë elektrone valente. | Atomet kanë tre elektrone valente. |
| Lidhja kovalente | |
| Formon katër lidhje kovalente brenda gjysmëpërçuesit, duke lënë elektronin e pestë si elektron të lirë. | Formon tre lidhje kovalente brenda gjysmëpërçuesit, duke lënë një vrimë ku mungon një lidhje kovalente. |
Përmbledhje – Papastërtitë e dhuruesit kundrejt pranuesit
Gjysmëpërçuesit janë materialet që janë përçues midis një izoluesi që janë jopërçues dhe metaleve që janë përçues. Donatorët dhe pranuesit janë dopantë që formojnë rajone përcjellëse në gjysmëpërçuesit. Dopingu i dhuruesit dhe pranuesit janë procese që rrisin përçueshmërinë elektrike të gjysmëpërçuesit. Dallimi kryesor midis papastërtive dhuruese dhe pranuese është se elementët në grupin III të tabelës periodike veprojnë si papastërti dhuruese ndërsa elementët në grupin V veprojnë si papastërti pranuese.
