Diferencia entre semiconductor tipo P y tipo N

Los materiales semiconductores se clasifican como semiconductores intrínsecos y extrínsecos. Los semiconductores intrínsecos no se clasifican más, mientras que los semiconductores extrínsecos se pueden clasificar como semiconductores tipo n o tipo p según la naturaleza del dopaje. Si la impureza añadida al semiconductor intrínseco es del grupo V, el semiconductor así formado se conoce como semiconductor extrínseco de tipo n y tendrá un exceso de electrones.

Si la impureza añadida al semiconductor intrínseco es del grupo III entonces el semiconductor obtenido tras el dopaje se conoce como semiconductor tipo p ya que habrá un exceso de huecos. La mayoría de los portadores de carga en los semiconductores de tipo P son huecos, mientras que en los semiconductores de tipo N son electrones.

Las diferencias entre los dos (semiconductor tipo p y tipo n) se explican sobre la base de una serie de factores como el elemento dopante, la naturaleza del elemento dopante, la densidad de electrones y huecos, el nivel de energía y el nivel de Fermi, la mayoría , y portadores minoritarios en el semiconductor tipo p y tipo n, la dirección de movimiento de los portadores mayoritarios, etc.

Diferencia entre semiconductor tipo P y tipo N – Tabla

Ahora veamos la diferencia entre los semiconductores tipo p y tipo n con la ayuda de una tabla.

Semiconductor tipo P	Semiconductor tipo N
Los semiconductores de tipo P se forman debido al dopaje de elementos del grupo III, es decir, boro, aluminio, talio, etc.	Los semiconductores de tipo N se forman debido al dopaje de elementos del grupo V, es decir, nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio, bismuto, etc.
Los agujeros son los portadores mayoritarios en los semiconductores de tipo P.	Los electrones son los portadores mayoritarios en los semiconductores de tipo n.
Los electrones son los portadores minoritarios en los semiconductores de tipo P.	Los agujeros son portadores minoritarios en los semiconductores de tipo N.
Los niveles de energía de Fermi de estos materiales se encuentran entre el nivel de energía de impurezas y la banda de valencia.	Los niveles de Fermi de estos materiales se encuentran entre el nivel de energía de impurezas y la banda de conducción.
El movimiento de los portadores mayoritarios es de mayor potencial a menor potencial.	El movimiento de los portadores mayoritarios es de menor potencial a mayor potencial.
En los semiconductores de tipo P, la densidad de huecos es mayor que la densidad de electrones. norteh > nortemi	La densidad de electrones es mucho mayor que la densidad de huecos para los semiconductores de tipo n. nortemi > norteh

¿Qué son los semiconductores de tipo N?

Es un tipo de semiconductor extrínseco en el que el dopaje proviene de los elementos del grupo V. En los semiconductores intrínsecos, los elementos del grupo V se añaden para aumentar o potenciar su conductividad. Los portadores mayoritarios en los semiconductores de tipo N son electrones y los portadores minoritarios son huecos.

Los 4 electrones del elemento del grupo V forman enlaces covalentes con los cuatro átomos vecinos del grupo IV (silicio) y un electrón del átomo pentavalente queda libre. Este electrón libre adicional se mueve libremente en la estructura y es responsable del flujo de corriente. Debido a la liberación de electrones, el átomo pentavalente se conoce como átomo donante.

La impureza añadida a los semiconductores intrínsecos proporciona electrones adicionales y los átomos que proporcionan electrones adicionales se conocen como átomos donantes. En los semiconductores de tipo N, la densidad de electrones es mucho mayor que la densidad de huecos. En los semiconductores de tipo N, el nivel de energía del donante está cerca de la banda de conducción y lejos de la banda de valencia. La mayoría de los portadores de carga se mueven del potencial más bajo al potencial más alto.

En los semiconductores de tipo N, el nivel de Fermi se encuentra entre el nivel de energía del donante y la banda de conducción. Los semiconductores de tipo N también se conocen como semiconductores pentavalentes.

¿Qué son los semiconductores tipo P?

El tipo de semiconductor extrínseco en el que se añade la impureza de los elementos del grupo III. Los semiconductores de tipo P se forman cuando los elementos del grupo III se agregan a los semiconductores intrínsecos y esto se hace para aumentar o mejorar la conductividad de los semiconductores intrínsecos. En los semiconductores de tipo P, los portadores mayoritarios son huecos y los portadores minoritarios son electrones.

La impureza añadida a los semiconductores de tipo P crea vacantes de electrones (agujeros) y los átomos añadidos se conocen como átomos aceptores. En los semiconductores de tipo P, la densidad de huecos es mayor que la densidad de electrones. El nivel de energía de los átomos aceptores está cerca de la banda de valencia y lejos de la banda de conducción. El nivel de Fermi de los semiconductores de tipo P se encuentra entre el nivel de energía del aceptor y la banda de valencia.

En los semiconductores de tipo P, la mayoría de los portadores de carga se mueven de un potencial más alto a un potencial más bajo. La impureza añadida en este tipo de semiconductor tiene la capacidad de tomar un electrón, por lo que se conocen como átomos aceptores.

Conclusión

Hemos concluido que tanto los semiconductores de tipo n como los de tipo p son tipos de conductores extrínsecos. Los semiconductores de tipo P tienen un exceso de huecos mientras que los semiconductores de tipo N tienen un exceso de electrones. La mayoría de los portadores de carga en los semiconductores de tipo P son huecos, mientras que en los semiconductores de tipo N son electrones.

En el dopaje de tipo p, se utiliza boro o galio como dopantes, mientras que en el dopaje de tipo n se añaden pequeñas cantidades de arsénico o fósforo como dopantes al silicio.

Autor
deepak yadav
Universidad musulmana de Aligarh, Aligarh