1、单元,45,半导体的基本知识,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,半导体基本知识,一,.,本征半导体,导电性能介于导体与绝缘体之间的物质称为,半导体,。,硅,(,Si,),、锗,(,Ge,),是最常使用的半导体材料,它们均为四价元素,原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。,本征半导体,是纯净的晶体结构的半导体,它内部无杂质,具有稳定的结构。,本征半导体,硅晶体中的共价健结构,Si,Si,Si,Si,本征半导体相邻原子间距离很小,相邻两个原子的一对最外层电子不但围绕自身所属的原子核运动,而且会出现在相邻原子所属的轨道上,成为共用
2、电子,形成,共价键,结构。,由于热运动,具有足够能量的价电子会挣脱共价键的束缚而成为,自由电子,。,自由电子的产生使共价键中留有一个空位置,称为,空穴,。,本征半导体,硅晶体中的共价健结构,Si,Si,Si,Si,自由电子与空穴相碰时会同时消失,称为,复合,。,一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度升高,热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对的浓度加大。,本征半导体,硅晶体中的共价健结构,Si,Si,Si,Si,运载电荷的粒子称为,载流子,。,外加电场时,带负电的自由电子和带正电的空穴均参与导电,且运动方向相反。由于载流子数目很少,所以导电性很差。,温度升高时,热运动会加剧,
3、导致载流子浓度增大,从而使导电性增强。,所以,温度对半导体器件性能影响很大,,半导体器件具有,温敏,的特性。,二,.,杂质半导体,在本征半导体中掺入微量的杂质(某种元素),形成,杂质半导体,。,Si,Si,Si,Si,p+,掺入,五价元素,后,自由电子,数目大量增加,自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式,称为电子半导体或,N,型半导体,。,在,N,型半导体中,自由电子,是多数载流子,简称,多子,,,空穴,是少数载流子,简称,少子,。,Si,Si,Si,Si,B,杂质半导体,掺入,三价元素,后,空穴,数目大量增加,空穴导电成为这种半导体的主要导电方式,称为空穴半导体或,P,型半导体,。,在,P,型半导体中空穴是,多数载流子,,自由电子是,少数载流子,。,无论,N,型或,P,型半导体都是中性的,对外不显电性。,