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半导体特点有哪些?

2022-04-21 08:03分类:电子元器件 阅读:

  半导体材料特性有什么?
  半导体材料五大特点∶电阻特点,导电性特点,光学特点,负的电阻溫度特点,整流器特点。
  ★在产生分子结构的半导体材料中,人为因素地掺加特殊的残渣原素,导电率能具备可预测性。
  ★在阳光照射和辐射热标准下,其导电率有显著的转变。
  晶格常数:结晶中的分子在区域产生排序齐整的点阵式,称之为晶格常数。
  化学键构造:邻近的两种分子的一对最外面电子器件(即价电子)不仅分别紧紧围绕本身所在的原子健身运动,并且发生在邻近分子隶属的路轨上,变成 同用电子器件,组成化学键。
  自由电荷的产生:在常温状态,极少数的价电子因为热运动得到 充足的动能,摆脱化学键的拘束变为为自由电荷。
  空穴:价电子摆脱化学键的拘束变为为自由电荷而留有一个空部位称空穴。
  电子器件电流量:在另加静电场的效果下,自由电荷造成定项挪动,产生电子器件电流量。
  空穴电流量:价电子按一定的方位先后弥补空穴(即空穴也造成定项挪动),产生空穴电流量。
  本征半导体的电流量:电子器件电流量 空穴电流量。自由电荷和空穴所需正电荷旋光性不一样,他们健身运动方位反过来。
  自由电子:运输正电荷的颗粒称之为自由电子。
  电导体电的特性:电导体导电性仅有一种自由电子,即自由电荷导电性。
  本征半导体电的特性:本征半导体有二种自由电子,即自由电荷和空穴均参加导电性。
  本征激起:半导体材料在热激起下造成自由电荷和氧空位的情况称之为本征激起。
  复合型:自由电荷在运作的环节中假如与空穴相逢便会弥补空穴,使二者与此同时消退,这类情况称之为复合型。
  稳定平衡:在一定的环境温度下,本征激起所造成的自由电荷与空穴对,与复合型的自由电荷与空穴对数量相同,做到稳定平衡。
  自由电子的浓度值与溫度的关联:溫度一定,本征半导体中自由电子的含量是一定的,而且自由电荷与氧空位的浓度值相同。当环境温度增高时,热运动加重,摆脱化学键拘束的自由电荷增加,空穴也随着增加(即自由电子的含量上升),导电率能提高;当环境温度减少,则自由电子的浓度值减少,导电率能下降。
  结果:本征半导体的导电率能与气温相关。半导体器件特性对溫度的敏感度,可制做热敏电阻和感光元器件,又导致半导体元器件溫度可靠性差的缘故。
  残渣半导体材料:根据扩散工艺,在本征半导体中掺加小量适合的残渣原素,可获得残渣半导体材料。
  N型半导体:在纯粹的硅晶体中掺加五价原素(如磷),使之替代晶格常数中硅原子的部位,就产生了N型半导体。
  大部分自由电子:N型半导体中,自由电荷的含量超过空穴的浓度值,称之为大部分自由电子,通称多子。
  极少数自由电子:N型半导体中,空穴为极少数自由电子,通称少子。
  施子分子:残渣分子能够 给予电子器件,称施子分子。
  N型半导体的导热特点:它是靠自由电荷导电性,掺加的杂物越多,多子(自由电荷)的含量就越高,导电率能也就越强。
  P型半导体:在纯粹的硅晶体中掺加三价原素(如硼),使之替代晶格常数中硅原子的部位,产生P型半导体。
  多子:P型半导体中,多子为空穴。
  少子:P型半导体中,少子为电子器件。
  受主分子:残渣分子中的位置消化吸收电子器件,称受主分子。
  P型半导体的导热特点:掺加的杂物越多,多子(空穴)的含量就越高,导电率能也就越强。
  结果:
  多子的含量决策于杂质浓度。
  少子的含量决策于溫度。
  PN结的产生:将P型半导体与N型半导体制做在同一块单晶硅片上,在他们的边界条件就产生PN结。
  PN结的特性:具备单方面导电率。
  蔓延健身运动:化学物质一直从含量高的位置向浓度值低的地区健身运动,这类因为浓度值差而造成的健身运动称之为蔓延健身运动。
  空间电荷区:蔓延到P区的自由电荷与空穴复合型,而传播到N区的空穴与自由电荷复合型,因此 在边界条件周边多子的含量降低,P区发生空气负离子区,N区发生共价键区,他们是不可以挪动,称之为空间电荷区。
  静电场产生:空间电荷区产生内静电场。
  空间电荷扩宽,内静电场提高,其方位由N区偏向P区,阻拦蔓延活动的开展。
  飘移健身运动:在静电力功效下,自由电子的健身运动称飘移健身运动。
  PN结的建立全过程:如下图所示,将P型半导体与N型半导体制做在同一块单晶硅片上,在没外静电场和其他激起功效下,参加蔓延活动的多子数量相当于参加飘移健身运动的少子数量,进而做到稳定平衡,产生PN结。
  PN结的建立全过程
  电势差:空间电荷区具备一定的总宽,产生电势差Uho,电流量为零。
  耗尽层:绝大多数空间电荷区域内自由电荷和氧空位的数量都很少,在剖析PN结常常忽视自由电子的功效,而只考虑到正离子区的正电荷,称耗尽层。
  PN结的单边导电率

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