Donor və akseptor çirkləri arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, dövri cədvəlin V qrupundakı elementlər adətən donor çirkləri kimi çıxış edir, III qrupdakı elementlər isə adətən qəbuledici çirklər kimi çıxış edir.
Dopinq yarımkeçiricilərə çirkləri əlavə edən prosesdir. Dopinq yarımkeçiricinin keçiriciliyinin artırılmasında vacibdir. Dopinqin iki əsas forması var və bunlar donor dopinqi və qəbuledici dopinqdir. Donor dopinqi donora çirkləri əlavə edir, akseptor dopinqi isə qəbul edənə çirkləri əlavə edir.
Donor çirkləri nədir?
Donor çirkləri donorun elektrik keçiriciliyini artırmaq üçün donora əlavə edilən elementlərdir. Dövri cədvəlin V qrupunun elementləri ümumi donor çirkləridir. Donor, yarımkeçiricilərə əlavə edildikdə n tipli bölgələr yarada bilən bir atom və ya atomlar qrupudur. Ümumi nümunə silikondur (Si).
Şəkil 1: Silikon qəfəsdə donorun olması
Tez-tez donor çirkləri kimi xidmət edən V qrup elementlərinə arsen (As), fosfor (P), vismut (Bi) və sürmə (Sb) daxildir. Bu elementlərin ən xarici elektron qabığında beş elektron var (beş valent elektron var). Bu atomlardan birini silisium kimi bir donora əlavə etdikdə, çirkab dörd kovalent bağ meydana gətirərək silisium atomunu əvəz edir. Ancaq indi sərbəst elektron var, çünki beş valent elektron var. Buna görə də bu elektron sərbəst elektron kimi qalır və bu da yarımkeçiricinin keçiriciliyini artırır. Bundan əlavə, çirkli atomların sayı donorda mövcud olan sərbəst elektronların sayını müəyyən edir.
Aseptor çirkləri nədir?
Akseptor çirkləri həmin qəbuledicinin elektrik keçiriciliyini artırmaq üçün qəbulediciyə əlavə edilən elementlərdir. III qrupdakı elementlər qəbuledici çirklər kimi ümumidir. III qrup elementlərinə alüminium (Al), bor (B) və qalium (Ga) daxildir. Akseptor yarımkeçiriciyə əlavə edildikdə p tipli bölgələr əmələ gətirən bir qatqı maddəsidir. Bu atomların ən kənar elektron qabıqlarında üç valent elektron var.
Şəkil 2: Silikon qəfəsdə qəbuledicinin olması
Akseptora alüminium kimi çirklilik atomlarından birini əlavə etdikdə o, yarımkeçiricidəki silikon atomlarını əvəz edir. Bu əlavədən əvvəl silisium atomunun ətrafında dörd kovalent bağ var. Alüminium silisium mövqeyini aldıqda, alüminium atomu yalnız üç kovalent bağ əmələ gətirir, bu da öz növbəsində itkin kovalent rabitə ilə nəticələnir. Bu, boş bir nöqtə və ya bir çuxur yaradır. Bununla belə, bu dəliklər elektrik cərəyanının keçirilməsində faydalıdır. Əlavə edilmiş çirkli atomların sayı artdıqda, yarımkeçiricidə mövcud olan dəliklərin sayı da artır. Bu əlavə, öz növbəsində keçiriciliyi artırır. Dopinq prosesi başa çatdıqdan sonra yarımkeçirici xarici yarımkeçirici olur.
Donor və Akseptor Çirkləri Arasındakı Fərq Nədir?
Donor vs qəbuledici çirkləri |
|
| Donor çirkləri donorun elektrik keçiriciliyini artırmaq üçün donora əlavə edilən elementlərdir. | Aseptor çirkləri qəbuledicinin elektrik keçiriciliyini artırmaq üçün qəbulediciyə əlavə edilən elementlərdir. |
| Ümumi çirklər | |
| V qrup elementləri | III qrup elementləri |
| Çirkinlərin Nümunələri | |
| Arsen (As), fosfor (P), vismut (Bi) və sürmə (Sb). | Alüminium (Al), bor (B) və qallium (Ga) |
| Proses | |
| Yarımkeçiricidəki sərbəst elektronları artırın. | Yarımkeçiricidə olan deşikləri artırın. |
| Valentlik elektronları | |
| Atomların beş valent elektronu var. | Atomların üç valent elektronu var. |
| Kovalent Bağlama | |
| Yarımkeçiricinin daxilində dörd kovalent rabitə əmələ gətirir və beşinci elektronu sərbəst elektron kimi buraxır. | Yarımkeçiricinin içərisində üç kovalent bağ əmələ gətirir və kovalent bağın çatışmadığı yerdə boşluq yaradır. |
Xülasə – Donor və Qəbuledici çirkləri
Yarımkeçiricilər keçirici olmayan izolyator və keçirici metallar arasında keçirici olan materiallardır. Donorlar və akseptorlar yarımkeçiricilərdə keçirici bölgələr meydana gətirən əlavə maddələrdir. Donor və akseptorun dopinqi yarımkeçiricinin elektrik keçiriciliyini artıran proseslərdir. Donor və akseptor çirkləri arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, dövri cədvəlin III qrupundakı elementlər donor çirkləri, V qrupdakı elementlər isə qəbuledici çirklər kimi çıxış edir.
