الفرق بين أشباه الموصلات الداخلية والخارجية هو أن الجزء الداخلي هو الشكل النقي لمادة أشباه الموصلات، في حين أن أشباه الموصلات الخارجية هي أشباه الموصلات غير النقية التي تتكون عن طريق إضافة الشوائب إلى أشباه الموصلات النقية.
حول أشباه الموصلات النقية
يتكون أشباه الموصلات الجوهرية من مادة شبه موصلة نقية للغاية، وبالتالي يُعرف أيضًا باسم أشباه الموصلات النقية. هذا في الأساس عبارة عن شبه موصل مكشوف لا يحتوي على شوائب مخدرة. تذكر أنه لا يوجد نوع آخر من العناصر في تركيبته البلورية.
تتشكل عناصر المجموعة الرابعة في أشباه موصلات نقية، ومع ذلك، يتم استخدامها بشكل أساسي على نطاق واسع، وذلك لأنه في حالتهم هناك حاجة إلى طاقة صغيرة فقط لكسر الرابطة التساهمية، وعندما تزداد درجة حرارة البلورة، تكتسب الإلكترونات في الرابطة التساهمية حركية الطاقة وبعد كسر الرابطة التساهمية، تصبح حرة، وبالتالي فإن حركة الإلكترونات الحرة تولد تيارًا، وتزيد الزيادة في درجة الحرارة إلى حد ما من عدد الإلكترونات الحرة للتوصيل.
حول أشباه الموصلات غير النقية
– أشباه الموصلات غير النقية هي تلك التي يتم إنتاجها نتيجة إضافة الشوائب إلى أشباه الموصلات النقية، وتعرف العملية التي يتم من خلالها توفير قدر معين من الشوائب لأشباه الموصلات النقية باسم المنشطات، وبالتالي يمكننا القول أن أشباه الموصلات النقية هي مخدر لتوليد أشباه موصلات خارجية، وهي عالية التوصيل بطبيعتها، ومع ذلك، على عكس أشباه الموصلات الجوهرية، فإن أشباه الموصلات الخارجية هي أشباه موصلات من النوع p و n.
ومن الجدير بالذكر هنا أن تصنيف أشباه الموصلات الخارجية يعتمد على نوع العنصر المخدر لأشباه الموصلات النقية، ويتم تشكيل أشباه الموصلات من النوع p عن طريق إدخال عناصر المجموعة الثالثة أو الشوائب الثلاثية في أشباه الموصلات النقية، وهذه أيضًا هي المعروف باسم الشوائب المستقبلة، حيث أن الشوائب التافهة تحتوي على 3 إلكترونات فقط في غلاف التكافؤ.
يتم تشكيل أشباه الموصلات من النوع n عن طريق إضافة عناصر مجموعة V أو شوائب خماسية التكافؤ إلى شبه موصل نقي. الفوسفور تساهميًا مع ذرة السليكون المجاورة، ولكن، مع ذلك، يبقى إلكترون حر واحد في هذه الحالة.
وبالتالي، فإن حركة هذه الإلكترونات الحرة تولد موصلية عالية، وأيضًا عندما ترتفع درجة الحرارة، فإنها تتسبب في انهيار الرابطة التساهمية، وبالتالي توليد المزيد من الإلكترونات الحرة، وبالتالي، هذا هو سبب وجود أشباه موصلات غير نقية من النوع n. حاملة الأغلبية.
الاختلافات بين أشباه الموصلات النقية وغير النقية
العامل الذي يولد فرقًا رئيسيًا بين أشباه الموصلات الجوهرية أو النقية والخارجية أو غير النقية هو أن أشباه الموصلات الجوهرية نقية، وبالتالي لا يوجد تركيز للشوائب فيها، على العكس من ذلك، يُقال إن أشباه الموصلات الخارجية غير نقية مثل الشوائب مخدر من أجل أن تتشكل.
بسبب شكله النقي، يكون لأشباه الموصلات الداخلية موصلية أقل، بينما يُظهر أشباه الموصلات الخارجية موصلية أفضل نسبيًا من أشباه الموصلات الداخلية.
يوجد تركيز متساوٍ تقريبًا للإلكترونات والثقوب في حالة أشباه الموصلات النقية. على العكس من ذلك، يعتمد تركيز الإلكترونات والثقوب على نوع أشباه الموصلات غير النقية.
تعتمد موصلية أشباه الموصلات النقية حقًا، على العكس من ذلك، على موصلية أشباه الموصلات غير النقية تعتمد على درجة الحرارة بالإضافة إلى تركيز الشوائب.
لا تحتوي أشباه الموصلات الداخلية على أي تصنيف إضافي، بينما يتم تصنيف أشباه الموصلات الخارجية على أنها أشباه موصلات من النوع p و n.
السليكون أو الجرمانيوم هي أمثلة على أشباه الموصلات النقية، بينما الزرنيخ أو الفوسفور مثل العناصر الموجودة في أشباه الموصلات النقية تشكل أشباه موصلات خارجية مثل GaAs أو GaP.