啥是本征半导体?本征半导体载流子浓度
经过必定的技能进程,能够将半导体系成晶体。彻底纯真的、构造无缺的半导体晶体称为本征半导体。
1、本征半导体的晶体构造
在硅和锗晶体中,原子在空间构成规矩的晶体点阵,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,如图1所示。
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图1 晶体华夏子的摆放办法 | 图2 共价键构造平面暗示图 |
其间每一个原子最外层的价电子,不只遭到本身原子核的捆绑,一同还遭到相邻原子核的招引。因而,价电子不只盘绕本身的原子核运动,一同也盘绕相邻原子核运动。所以两个相邻的原子共用一个价电子,即构成了晶体中的共价键构造。如图2所示。
2、本征半导体中的两种载流子
共价键中的两个电子被紧紧捆绑在共价键中,称为捆绑电子。常温下捆绑电子很难脱离共价键变成自在电子,因而本征半导体中的自在电子很少,所以本征半导体的导电才调很弱。在必定0度(T=0K)和没有外界激起时,价电子彻底被共价键捆绑着,本征半导体中没有能够运动的带电粒子(即载流子),它的导电才调为零,恰当于绝缘体。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捆绑,变成自在电子,一同共价键上留下一个空位,称为空穴。如图3所示。在其它力的效果下,空穴招引附近的电子来添补,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,因而能够以为空穴是载流子。因而,本征半导体中存在数量持平的两种载流子,即自在电子和空穴。本征半导体的导电才调取决于载流子的浓度。半导体在热激起下发作自在电子和空穴对的景象称为本征激起。自在电子在运动中与空穴相遇就会添补空穴,使二者一同不见,这种景象称为复合。必定温度下,本征激起发作的自在电子和空穴对,与复合的自在电子和空穴对数目持平,抵达动态平衡。
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图3 空穴和自在电子 |
本征半导体的导电性很差,且与环境挨近有关。本征半导体的这种对温度的敏理性,既可用来制造热敏和光敏器材,又是构成半导体器材温度安稳性差的要素。
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