能级与能带有何不同.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,3.1 能级与能带有何不同？固体的能带怎么形成的？,单个原子的能级是分立的，,N,个相距无限远的原子能级也是分立,的，当固体中,N,个原子紧密排列时，由于原子间的相互作用，原,来同一大小的能级这时彼此数值上就有小的差异。同一能级就分,裂成为一系列和原来能级很接近的仍包含,N,个能量的新能级。这,些新能级基本上连成一片形成能带。,3.2 从能带结构来看导体、绝缘体、半导体有什么差异？,导体一般都有未被价电子填满的导带。还有满带与空带重叠或导带与空带重叠的情形。,绝缘体和半导体在满带和空带之间都有一个无能级存在的禁带。绝缘体的禁带宽度一般很宽，,E,g,约为3,6,eV,，,半导体的禁带宽度较窄，,E,g,约为 0.1,2eV。,3.3 掺杂与加热均能使半导体的电导率增加，但二者有何不同?,以,n,型半导体为例,掺杂形成的杂质能级靠近导带底部。比禁带宽度小得多。在常温下这种杂质能级上的电子很容易被激发到导带中去，使导带中自由电子浓度增大，大大提高了半导体的导电性。,加热使满带中相当数量的电子被激发到空带中去，这些空带中的电子和相应满带中的空穴可参加导电，使半导体的电导率增加。,加热需使电子跃过禁带。,E,g,约为01,2eV,掺杂杂质能级与导带底部之间的能量差约为10,-,2,eV,显然掺杂对半导体导电率的影响较大。,3.4 本征半导体与杂质半导体导电机构有何不同？,本征半导体中导带中的电子与满带中的空穴数相等。,本征半导体的导电机构是电子与空穴并存，所以它有电子导电性同时具有空穴导电性。,掺施主杂质的半导体主要靠电子导电，称为电子型半导体或,n,型半导体,n,型半导体中导带中的电子数远大干满带中的空穴数。,掺受主杂质的半导你读者可自行讨论。,3.5 本征半导体掺何种杂质即可成为,n,型半导体，它的多数载流子是,什么？又怎样成为,p,型半导体它的多数载流子是什么?,掺入五价的锑（,Sb,）,或磷（,P）,原子作为杂质，即可成为,n,型半导体。多数载流子是电子。,掺入三价的硼（,B）,或铟（,In）,，可形成,P,型半导体，这时多数载流于是空穴。,3.6,p,-,n,结为何有单向导电性？,p,n,结具有单向导电性。该结论读者应该知道。但要把结论讲解清楚，需要相当的篇幅。请读者参阅物理（工）教材,P512P514,从中,找到答案。,3.7 太阳能电池的基本机理是什么？,太阳能电池,以,n,型硅半导体作基体，再用掺杂的方法在其表面制作一层薄的,p,型半导体就构成一个硅太阳能电池,它实际上是一个大面积的,p,-,n,结，如囹14,-,1所示。,p,型硅的外层表面做得很大，为的是达到最大限度接受太阳的辐照面积。当入射光子的能量大于禁带宽度时在,p,型硅中产生电子空穴时，由于扩散作用,p,区光生电子进入,n,区边缘积累。,p,型硅的厚度做得很薄，是为了使得光子所激发的电子在与空穴碰撞而复合前就能够穿过,p,-,n,结。随着电子从,p,型区,流经,p,-,n,结而到达,n,型区，使,p,区相对,n,型,区有一电势差，电势由,p,型向,n,型方向减,小。这样,p,型区的电极成为电池的正极；,n,型区的电极成为负极，,p,-,n,结就把光,能转换成了电能，是一个太阳能电池。,3.8 晶体三极管怎么有电流（电压）放大作用？,同3.6题，请读者参阅物理（工）教材,P,515,-,P,516,