Kluczowa różnica między zdegenerowanymi i niezdegenerowanymi półprzewodnikami polega na tym, że w zdegenerowanych półprzewodnikach wstrzykiwanie elektronów lub dziur jest możliwe tylko z poziomu energii Fermiego, podczas gdy niezdegenerowane półprzewodniki mogą powodować powstawanie dwóch rodzajów styków do materiału organicznego.
Półprzewodniki to materiały o wartości przewodności elektrycznej mieszczącej się między przewodnością przewodników a izolatorami. Zdegenerowane półprzewodniki to rodzaj półprzewodników, w których można zaobserwować wysoki poziom domieszkowania, dzięki czemu półprzewodnik zachowuje się jak metal niż półprzewodnik.
Co to są zdegenerowane półprzewodniki?
Zdegenerowane półprzewodniki to rodzaj półprzewodników, w których można zaobserwować wysoki poziom domieszkowania, dzięki czemu półprzewodnik zachowuje się jak metal niż półprzewodnik. W przeciwieństwie do innych typów, ten typ półprzewodnika nie jest zgodny z prawem działania masy (prawo działania masy wiąże wewnętrzne stężenie nośnika z temperaturą i przerwą wzbronioną).
Rysunek 01: Doping półprzewodnikowy
Rozważając umiarkowany poziom domieszkowania, atomy domieszek tworzą indywidualne poziomy domieszkowania, które są uważane za stany zlokalizowane ze zdolnością oddawania elektronów lub dziur poprzez promocję termiczną do pasm przewodnictwa lub walencyjnego. Kiedy poziom zanieczyszczenia jest wystarczająco wysoki, poszczególne atomy, które przyczyniają się do zanieczyszczenia, mogą stać się wystarczająco blisko, co powoduje, że poziomy domieszkowania łączą się w inny pas zanieczyszczeń. Tutaj zachowanie takiego układu przestaje wykazywać typowe cechy półprzewodnika. Na przykład wzrost przewodności układu może nastąpić wraz ze wzrostem temperatury.
Jednak zdegenerowany półprzewodnik ma mniej nośników w porównaniu z prawdziwym metalem. Dlatego zachowanie jest pośrednie między półprzewodnikiem a metalem.
Czym są niezdegenerowane półprzewodniki?
Półprzewodniki niezdegenerowane to rodzaj półprzewodników o umiarkowanym stopniu domieszkowania, a atomy domieszek są dobrze oddzielone od siebie z nieistotnymi interakcjami. Co więcej, atomy domieszek wykazują odrębne poziomy energetyczne, które zwykle powstają poniżej krawędzi pasma przewodnictwa lub na górze krawędzi pasma walencyjnego.
W związkach koordynacyjnych, po przyłączeniu ligandów, jon pierwiastka przejściowego nie jest już izolowany. Dlatego celownik wiązania z ligandów powoduje podział pięciu orbitali d na dwa zestawy. Energia tych dwóch zbiorów nie jest równa. Dlatego możemy opisać je jako niezdegenerowane orbitale.
Jaka jest różnica między zdegenerowanym a niezdegenerowanym półprzewodnikiem?
Półprzewodniki to materiały o przewodności właściwej pomiędzy przewodnikiem a przewodem nieprzewodzącym. Kluczowa różnica między zdegenerowanymi i niezdegenerowanymi półprzewodnikami polega na tym, że w zdegenerowanych półprzewodnikach wstrzykiwanie elektronów lub dziur jest możliwe tylko z poziomu energii Fermiego, podczas gdy niezdegenerowane półprzewodniki mogą powodować powstawanie dwóch rodzajów styków z materiałem organicznym.
Poniższa infografika przedstawia różnice między zdegenerowanymi i niezdegenerowanymi półprzewodnikami w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – półprzewodnik zdegenerowany vs niezdegenerowany
Zdegenerowane półprzewodniki to rodzaj półprzewodników, w których można zaobserwować wysoki poziom domieszkowania, co upodabnia ich funkcje do funkcji metali. Półprzewodniki niezdegenerowane to rodzaj półprzewodników o umiarkowanych poziomach domieszkowania, w których atomy domieszki są dobrze oddzielone od siebie z nieistotnymi interakcjami. Kluczowa różnica między zdegenerowanymi i niezdegenerowanymi półprzewodnikami polega na tym, że w zdegenerowanych półprzewodnikach wstrzykiwanie elektronów lub dziur jest możliwe tylko z poziomu energii Fermiego, podczas gdy niezdegenerowane półprzewodniki mogą powodować powstawanie dwóch rodzajów styków z materiałem organicznym.
