文档介绍：2) 特性:
杂敏性、热敏性、光敏性。
1) 半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。大多数半导体器件所用的主要材料是硅(Si)和锗(Ge)。
半导体原子结构
半导体
1. 半导体及特性
1
1) 本征半导体:
纯净的、具有晶体结构的半导体称为本征半导体。
1. 本征半导体结构与特性
半导体
晶体结构示意图
2) 共价键
相邻的两个原子各有一个价电子在同一轨道上,形成共有的一对价电子。这样组合称为共价键。
2
共价键中的电子受原子核的吸引力很强,称为束缚电子。绝对零度即T=0K,或无外界激发时,半导体不能导电而成为绝缘体。
2. 本征半导体中的两种载流子
1) 本征激发
共价键
T=0K 无载流子
束缚价电子
部分价电子自由电子
光、热作用摆脱共价键{
获得足够能量空位—称空穴
3
本征激发:
指半导体在加热或光照作用下,产生电子—空穴对的现象。
图1-3 本征半导体中的自由电子和空穴
4
2) 载流子的运动
电场作用
自由电子定向运动形成电子电流
电场作用
空穴填补空穴的价电子作定向运动形成空穴电流
电流方向相同
两种载流子:
带负电荷的自由电子电场电子电流,
带正电荷的空穴电场空穴电流,
运动方向相反
5
3. 本征半导体中载流子的浓度
1)复合:
运动中的电子重新被共价键束缚起来,电子空穴对消失。
2)本征半导体特点:
一是:导电能力弱
二是:热不稳定性热敏元件、光敏元件
在一定温度下,本征激发与复合运动达到动态平衡。
6
杂质半导体
1. N型半导体
在本征半导体中掺入少量五价元素原子,称为电子半导体或N型半导体。
多数载流子:电子
少数载流子:空穴
n>>p
在本征半导体中掺入微量的杂质元素,成为杂质半导体。
图1-4 N型半导体中的晶体结构
7
在本征半导体中掺入少量三价元素原子,称为空穴半导体或P型半导体。
多数载流子:空穴
少数载流子:电子
p>>n
2. P型半导体
+3
图1-5 P型半导体中的晶体结构
8
9