Miért mindig n típusú félvezető a CdS?

A CdS (kadmium-szulfid) nem mindig egy n-típusú félvezető. Lehet n-típusú és p-típusú is , az adott körülményektől és a jelenlévő szennyeződésektől függően.

Íme, miért:

Intrinsic CdS:

* Sztöchiometrikus CdS: Ideális esetben a tiszta CdS azonos számú kadmium (Cd) és kén (S) atomot tartalmaz. Ez kiegyensúlyozott elektroneloszláshoz vezet, az elektronok a vegyértéksávban és a lyukak a vezetési sávban.

* Kis sávköz: A CdS kis sávszélessége ~2,4 eV, ami azt jelenti, hogy az elektronok viszonylag könnyen gerjeszthetők a vezetési sávba. Ez kis belső hordozókoncentrációhoz vezet, így majdnem szigetelővé válik alacsony hőmérsékleten.

Külső CdS:

* n-típusú CdS: A CdS leggyakoribb típusa az n-típusú. Ezt úgy érik el, hogy donor szennyeződéseket, például klórt (Cl) vagy brómot (Br) juttatnak a kristályrácsba. Ezek a szennyeződések egy extra vegyértékelektronnal rendelkeznek a kénhez képest, amely a vezetési sávba kerül, szabad elektronokat hozva létre és növelve a vezetőképességet.

* p-típusú CdS: Bár kevésbé gyakori, a p-típusú CdS elérhető akceptor szennyeződések, például réz (Cu) vagy ezüst (Ag) bejuttatásával. Ezek a szennyeződések eggyel kevesebb vegyértékelektronnal rendelkeznek, mint a kén, így üresedéseket hoznak létre a vegyértéksávban, és „lyukakként” működnek, amelyek elektromosságot vezethetnek.

A CdS típusát befolyásoló tényezők:

* Elkészítés módja: A szintézis módszere és a növekedési körülmények befolyásolhatják a szennyeződések és hibák jelenlétét, meghatározva a vezetőképesség típusát.

* Sztöchiometria: Az olyan hibák, mint az üresedés vagy a közbeiktatott hirdetések, befolyásolhatják az elektronikus tulajdonságokat, így a CdS n-típusú vagy p-típusú.

* Hőmérséklet: Magasabb hőmérsékleten a belső hordozókoncentráció növekszik, csökkentve a szennyeződések hatását, így valószínűbb, hogy belső félvezetőként viselkedik.

Összefoglalva:

A CdS nem eleve n-típusú. Vezetőképességi típusát a szennyeződések és hibák jelenléte határozza meg, amelyek különböző előállítási módokkal és feltételekkel szabályozhatók. Míg az n-típusú CdS gyakoribb a donor szennyeződések bejuttatásának egyszerűsége miatt, fontos megjegyezni, hogy bizonyos körülmények között p-típusú CdS is nyerhető.