La principale différence entre les impuretés riches en électrons et les impuretés déficientes en électrons est que les impuretés riches en électrons sont dopées avec des éléments du groupe 1 tels que P et As, qui se composent de 5 électrons de valence, tandis que les impuretés déficientes en électrons sont dopées avec des éléments du groupe 13 comme B et Al, lequel des 3 électrons de valence.
Les termes impuretés riches en électrons et déficientes en électrons relèvent de la technologie des semi-conducteurs. Les semi-conducteurs se comportent généralement de deux manières: conduction intrinsèque et conduction extrinsèque. En conduction intrinsèque, lorsque l'électricité est fournie, les électrons se déplacent derrière une charge positive ou un trou à l'emplacement d'un électron manquant car le silicium et le germanium purs sont de mauvais conducteurs ayant un réseau de fortes liaisons covalentes. Cela rend le cristal conducteur d'électricité. Dans la conduction extrinsèque, la conductivité des conducteurs intrinsèques est augmentée par l'ajout d'une quantité appropriée d'impureté appropriée. Nous appelons ce processus « dopage ». Les deux types de méthodes de dopage sont le dopage riche en électrons et le dopage déficient en électrons.
Que sont les impuretés riches en électrons ?
Les impuretés riches en électrons sont des types d'atomes ayant plus d'électrons qui sont utiles pour augmenter la conductivité du matériau semi-conducteur. Ceux-ci sont nommés semi-conducteurs de type n car le nombre d'électrons augmente au cours de cette technique de dopage.
Dans ce type de semi-conducteur, des atomes à cinq électrons de valence sont ajoutés au semi-conducteur, ce qui fait que quatre électrons sur cinq sont utilisés dans la formation de quatre liaisons covalentes avec quatre atomes de silicium voisins. Ensuite, le cinquième électron existe en tant qu'électron supplémentaire et il devient délocalisé. Il existe de nombreux électrons délocalisés qui peuvent augmenter la conductivité du silicium dopé, augmentant ainsi la conductivité du semi-conducteur.
Que sont les impuretés déficientes en électrons ?
Les impuretés riches en électrons sont des types d'atomes ayant moins d'électrons, ce qui est utile pour augmenter la conductivité du matériau semi-conducteur. Ceux-ci sont nommés semi-conducteurs de type p car le nombre de trous est augmenté lors de cette technique de dopage.
Dans ce type de semi-conducteur, un atome à trois électrons de valence est ajouté au matériau semi-conducteur, remplaçant les atomes de silicium ou de germanium par l'atome d'impureté. Les atomes d'impuretés ont des électrons de valence qui peuvent établir des liaisons avec trois autres atomes, mais le quatrième atome reste libre dans le cristal de silicium ou de germanium. Par conséquent, cet atome est maintenant disponible pour conduire l'électricité.
Quelle est la différence entre les impuretés riches en électrons et les impuretés déficientes en électrons ?
La principale différence entre les impuretés riches en électrons et les impuretés déficientes en électrons est que les impuretés riches en électrons sont dopées avec des éléments du groupe 1 tels que P et As qui contiennent 5 électrons de valence, tandis que les impuretés déficientes en électrons sont dopées avec des éléments du groupe 13 tels que B et Al qui contiennent 3 électrons de valence. Lorsque l'on considère le rôle des atomes d'impuretés, dans les impuretés riches en électrons, 4 électrons sur 5 dans l'atome d'impureté sont utilisés pour former des liaisons covalentes avec 4 atomes de silicium voisins, et le 5th électron reste supplémentaire et devient délocalisé; cependant, dans les impuretés déficientes en électrons, le 4th électron de l'atome du réseau reste supplémentaire et isolé, ce qui peut créer un trou d'électron ou une lacune d'électron.
Le tableau suivant résume la différence entre les impuretés riches en électrons et les impuretés déficientes en électrons.
Résumé – Impuretés riches en électrons vs déficientes en électrons
Les semi-conducteurs sont des solides ayant des propriétés intermédiaires entre les métaux et les isolants. Ces solides n'ont qu'une faible différence d'énergie entre la bande de valence remplie et la bande de conduction vide. Les impuretés riches en électrons et les impuretés déficientes en électrons sont deux termes que nous utilisons pour décrire les matériaux semi-conducteurs. le différence clé entre les impuretés riches en électrons et les impuretés déficientes en électrons est que les impuretés riches en électrons sont dopées avec des éléments du groupe 1s tels que P et As qui contiennent 5 électrons de valence, tandis que les impuretés déficientes en électrons sont dopées avec des éléments du groupe 13 tels que B et Al qui contient 3 électrons de valence.
