Làm bán dẫn từ polymer

[men_100]

Cho em hỏi thế nào là bán dẫn loại P và loại N ạ. chúng khác nhau như thế nào?
Có ai biết về cơ chế dẫn điện soliton và polaron không?
tóm tắc sơ sơ cho em hiểu với, có hình càng tốt.

[ncaothach]

Chất bán dẫn loại p (hay dùng nghĩa tiếng Việt là bán dẫn dương) có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm III, dẫn điện chủ yếu bằng các lỗ trống (viết tắt cho chữ tiếng Anh positive', nghĩa là dương).

Chất bán dẫn loại n (bán dẫn âm - Negative) có tạp chất là các nguyên tố thuôc nhóm V, các nguyên tử này dùng 4 electron tạo liên kết và một electron lớp ngoài liên kết lỏng lẻo với nhân, đấy chính là các electron dẫn chính

Có thể giải thích một cách đơn giản về bán dẫn pha tạp nhờ vào lý thuyết vùng năng lượng như sau: Khi pha tạp, sẽ xuất hiện các mức pha tạp nằm trong vùng cấm, chính các mức này khiến cho điện tử dễ dàng chuyển lên vùng dẫn hoặc lỗ trống dễ dàng di chuyển xuống vùng hóa trị để tạo nên tính dẫn của vật liệu. Vì thế, chỉ cần pha tạp với hàm lượng rất nhỏ cũng làm thay đổi lớn tính chất dẫn điện của chất bán dẫn.
(wikipedia)
Cơ chế dẫn điện soliton:
Theo cơ chế soliton thì các khuyết tật của trật tự liên kết trên mạch phân tử được gọi là soliton.
Lấy ví dụ mạch liên hợp polyacetilen: Soliton và antisoliton là các cặp đc tạo ra do sự bẻ gẫy liên kết pi mà không làm phân tích điện tích trên một mạch polyacetilen không có khuyết tật, dài vô hạn. khi các điện tử chuyển động không thành cặp tách ra khỏi nhau thì tao ra cấu trúc mạch B bên trong cấu trúc mạch A.
http://i937.photobucket.com/albums/ad217/ncaothach/ANTISOLITON.png
Trong sự chuyển động của soliton, các nối đôi và đơn bị trao đổi cho nhau. Nói cách khác soliton và antisoliton tạo ra sự chuyển tiếp giữa hai cấu trúc suy biến năg lượng A và B.
Hay nói cách khác từng khuyết tật riêng của soliton luôn chuyễn động đến điểm kết nối cuối cùng. hai điện tử tự do khi gặp nhau sẽ kết hợp với nhau tạo ra liên kết pi.
Cơ chế dẫn polagon
Đối với cơ chế này khi một chất đc thêm vào mạch polymer liên hợp pi, chất này có tác dụng lấy một điện tử pi để lại lỗ trống trên mạch mang điện tích dương gọi là polagon hai polagon gần nhau thì gọi là bipolaron.
Quá trình thêm chất vào để lấy điện tử gọi là doping.
Lấy ví dụ mạch polythiophene:
http://i937.photobucket.com/albums/ad217/ncaothach/polagon.png
Cơ chế dẫn đc mô tả trong hình sau:
http://i937.photobucket.com/albums/ad217/ncaothach/Untitled-3.png
http://i321.photobucket.com/albums/nn378/tuxedomask_photo/Chemistry/chempolaron2.gif
Sự dẫn điện theo cơ chế này không khác gì so với kim loại, nhưng để polymer có thể dẫn thì phải lấy 1 điện tử pi trong liên kết.