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半导体
的基
本知识
本征半导体、空穴及其导电作用
杂质半导体
根据物体导电能力
(
电阻率
)
的不同,划分为导体、绝
缘体和半导体。
半导体的电阻率为
10
-3
~
10
9
cm
。典型的半导体有
硅
Si
和
锗
G
e
以及
砷化镓
GaAs
等。
半导体的特点:
1
)导电能力不同于导体、绝缘体;
2
)受外界光和热刺激时电导率发生很大变化——光敏元
件、热敏元件;
3
)掺进微量杂质,导电能力显著增加——半导体。
半导体的基本知识
第
1
页
/
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38
页
半导体的共价键结构
硅
和
锗
是
四价
元
素,
在原
子
最外
层轨
道
上的
四
个
电
子
称
为
价
电
子
。
它
们
分
别
与
周
围
的
四
个
原
子
的
价电子形成
共
价键
。
原子
按一
定规
律
整齐
排列
,形
成晶
体点
阵后
,
结构图为:
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
返回
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/
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页
本征半导体、空穴及
其导电作用
本
征
半
导
体
—
—
完
全
纯
净
的
、
结
构
完
整
的
半
导
体
晶
体。
载流子
——可
以自由移动的带
电粒子。
电导率
——与材料单位体积中所含载流子数有关,载流子浓度越高,电导率越
高。
返回
第
3
页
/
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38
页
电子空穴对
当
T=0K
和
无
外
界
激
发
时
,
导
体
中
没
有
栽
流
子
,
不
导
电
。
当
温
度
升
高
或
受
到
光
的
照
射
时
,
价
电
子
能
量
增
高
,
有
的
价
电
子
可
以
挣
脱
原
子
核
的
束
缚
,
而
参
与
导
电
,
成
为
自
由
电
子
——本证激
发
。
自由电子产生的同时,在其原来的共价键中就出现了一个空
位,这个空位为
空穴
。
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
自由电子
因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的,称为
电子空穴对
。
本征激发
动画
1-
1
空穴
返回
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4
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页
杂质半导体
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
N
型半导体
(
电子型半导体
)
在本征半导体中掺入五价的元素
(
磷、砷、锑
)
多余电子,
成为自由电子
+5
自由电子
在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质,可使半
导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价
元素
。
掺入杂质的本征半导体称为
杂质半导体
。
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