نیمرسانای نوع p

بر خلاف نیمرسانای نوع n  این بار به سیلیسیومِ 4 ظرفیتی یك عنصر 3 ظرفیتی مثل گالیم (مطابق شكل زیر) اضافه می كنیم.

                       

همانطور كه در شكل بالا می بینید یكی از پیوندهای اطراف اتم گالیم آزاد است زیرا هر اتم گالیم با سه اتم سیلیسیوم پیوند برقرار می كند در حالی كه 4 اتم سیلیسیوم اطراف آن وجود دارد.

بنابراین به راحتی اتم سیلیسیومی كه با اتم گالیم پیوند ندارد الكترون خود را به گالیم می دهد و گالیم بار منفی پیدا كرده و اتم سیلیسیوم مثبت می شود. سپس اتمِ خنثیِ كناریِ اتمِ یونیزهِ سیلیسیوم الكترون خود را به اتم یونیزه می دهد و خود یونیزه می شود و این فرآیند ادامه می یابد.

حال اگر این نیمرسانای آلاییدهِ شده را در میدان الكتریكی قرار دهیم جا به جایی الكترون از اتم خنثی به اتم یونیزه در جهت معین (خلاف جهت میدان الكتریكی) انجام می شود. به عبارت دیگر حفره ها در جهت میدان الكتریكی جا به جا خواهند شد.

با توجه به مطلب آمده در بخش نیمرسانای نوع  n می توان گفت:

در اینجا هم اگر با همان نسبت قبلی ناخالصی اضافه شود تعداد حفره ها 1000 برابر می شود. بنابراین در حضور میدان الكتریكی این حفره ها هستند كه جا به جا می شوند.

پس در چنین نیمرسانایی حفره ها نقش رسانش الكتریكی را به عهده می گیرند و با توجه به اینكه حفره ها مشابه بار مثبت عمل می كنند پس به این نیمرسانا، نیمرسانای نوع (positive) p گفته می شود.

ساختار نواری چنین نیمرسانایی به صورت زیر است.

همان طور كه می بینید بر اثر ناخالصی اضافه شده، ترازِ انرژیی در نزدیكی نوار ظرفیت (به نام تراز پذیرنده) ایجاد شده است كه در این جا نیز فاصله این تراز تا نوار ظرفیت حدود 0/01 eV است. پس با تحریك گرمایی كوچكی الكترون ها از نوار ظرفیت به تراز پذیرنده انتقال می یابند و حفره هایی در نوار ظرفیت ایجاد می شود.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا