Zašto je CdS uvijek n-tip poluvodiča?
Evo zašto:
Intrinzični CdS:
* Stehiometrijski CdS: Idealno, čisti CdS ima jednak broj atoma kadmija (Cd) i sumpora (S). To dovodi do uravnotežene distribucije elektrona, s elektronima u valentnom pojasu i rupama u vodljivom pojasu.
* Mali razmak pojasa: CdS ima mali zabranjeni pojas od ~2,4 eV, što znači da se elektroni relativno lako mogu pobuditi u vodljivi pojas. To dovodi do male intrinzične koncentracije nosača, što ga čini gotovo izolatorom na niskim temperaturama.
Vanjski CdS:
* N-tip CdS: Najčešći tip CdS je n-tip. To se postiže uvođenjem donorske nečistoće poput klora (Cl) ili broma (Br) u kristalnu rešetku. Ove nečistoće imaju jedan dodatni valentni elektron u usporedbi sa sumporom, koji se donira vodljivom pojasu, stvarajući slobodne elektrone i povećavajući vodljivost.
* p-tip CdS: Iako je manje uobičajen, p-tip CdS može se postići uvođenjem akceptorskih nečistoća poput bakra (Cu) ili srebra (Ag). Ove nečistoće imaju jedan valentni elektron manje od sumpora, stvarajući prazna mjesta u valentnom pojasu, djelujući kao "rupe" koje mogu provoditi elektricitet.
Čimbenici koji utječu na vrstu CdS:
* Način pripreme: Metoda sinteze i uvjeti rasta mogu utjecati na prisutnost nečistoća i nedostataka, određujući vrstu vodljivosti.
* Stehiometrija: Defekti poput praznina ili međuprostora mogu utjecati na elektronička svojstva, čineći CdS n-tipom ili p-tipom.
* Temperatura: Na višim temperaturama povećava se koncentracija intrinzičnog nosača, smanjujući utjecaj nečistoća, zbog čega je vjerojatnije da će se ponašati kao intrinzični poluvodič.
Ukratko:
CdS nije inherentno n-tipa. Njegov tip vodljivosti određen je prisutnošću nečistoća i nedostataka, koji se mogu kontrolirati različitim metodama i uvjetima pripreme. Iako je n-tip CdS češći zbog lakoće uvođenja donorskih nečistoća, važno je upamtiti da se p-tip CdS također može dobiti pod određenim okolnostima.