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本征半导体与杂质半导体的导电特性

2017-04-03 10:25分类:电工考证知识 阅读:

 

按导电功用分,可分为导体、绝缘体和半导体。天然界中很简略导电的物质称为导体,金属通常都是导体。有的物质简直不导电,称为绝缘体,如橡皮、陶瓷、塑料和石英。有另一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间,称为半导体,如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。
1、本征半导体
实习运用最多的半导体是硅和锗,它们原子的最外层电子(价电子)都是四个。彻底纯真的、构造无缺的半导体,称为本征半导体(晶体构造)。
(1)硅和锗的晶体构造
在硅和锗晶体中,原子按四角形体系构成晶体点阵,每个原子都处在正四面体的基地,而四个其它原子坐落四面体的极点,每个原子与其相临的原子之间构成共价键,共用一对价电子。


图1 硅和锗的详细构造

(2)本征半导体的导电机理
(a)在必定0度和没有外界激起时,价电子被共价键绑缚,本征半导体中没有能够运动的带电粒子(即载流子),不导电,恰当于绝缘体。
(b)在常温下,因为热激起,使一些价电子取得满意的能量而脱离共价键的绑缚,变成安闲电子,一同共价键上留下一个空位,称为空穴。即呈现电子-空穴对。温度越高,本征半导体的导电才调越强,温度是影响半导体功用的一个首要的外部要素,这是半导体的一大特征。
(3)本征半导体的导电机理
在电场力效果下,空穴招引挨近的电子来添补,这么的效果恰当于空穴的搬家,而空穴的搬家恰当于正电荷的移动,因而以为空穴也是载流子,是带正电的粒子。
在半导体外加电压的效果下,呈现两有些电流:安闲电子定向移动、空穴的搬家。
本征半导体中因为电子-空穴数量很少,导电才调极低。有用时选用杂质半导体(P型、N型)。

2、杂质半导体
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功用发作显着改动。
使安闲电子浓度大大添加的杂质半导体称为N型半导体,使空穴浓度大大添加的杂质半导体称为P型半导体。
N型半导体:掺入微量5价元素(磷) 多子:电子 少子:空穴
P型半导体:掺入微量3价元素(硼) 多子:空穴 少子:电子
半导体的导电特征:
(1)当受外界热和光的效果时,它的导电才调显着改动。
(2)往纯真的半导体中掺杂,会使它的导电才调急剧添加。

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