文档介绍：第六章常用半导体器件及应用
导体、半导体和绝缘体
导体:很容易导电的物质称为导体,如:金属。
绝缘体:几乎不导电的物质称为绝缘体,如:橡皮、陶瓷、塑料和石英。
半导体: 导电特性处于导体和绝缘体之间的物质,称为半导体,如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。
半导体的基本知识
(热敏电阻)。
掺杂性:往纯净的半导体中掺入某些杂质,导电能力明显改变。
光敏性:当受到光照时,导电能力明显变化。
(光敏电阻)。
热敏性:当环境温度升高时,导电能力显著增强。
1. 半导体特性
共价键共
用电子对
(束缚电子)
+4
+4
+4
+4
+4表示除去最外层电子后的原子
2. 半导体硅和锗的共价键结构
在常温下,由于热激发,使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚,成为自由电子,同时共价键上留下一个空位,称为空穴。(本征激发)
1. 载流子:(电荷的载体)
+4
+4
+4
+4
自由电子
空穴
束缚电子
完全纯净的、具有晶体结构的半导体,称为本征半导体。
本征半导体
2. 导电机理
+4
+4
+4
+4
* 空穴吸引附近的电子来填补, 相当于空穴的迁移,空穴带正电荷,空穴子移动形成空穴电流。
* 电子带负电荷,电子移动形成电子电流。
* 温度越高,载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强
* 自由电子与空穴的数目是相等的,成对存在。
在本征半导体中掺入某些微量的杂质,就会使半导体的导电性能发生显著变化。
P 型半导体
N 型半导体
杂质半导体
+4
+4
+5
+4
多余
电子
磷原子
载流子:
1、由杂质原子提供的电子,浓度与施主原子相同。
2、本征半导体中成对产生的电子和空穴。
掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度,所以,自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子(多子),空穴称为少数载流子(少子)。
一、N 型半导体
在本征半导体中掺入少量的五价元素磷(或锑)。
二、P 型半导体
在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素,如硼
+4
+4
+3
+4
空穴
硼原子
P 型半导体中空穴是多子,电子是少子。
三、杂质半导体的示意表示法
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