识Р1.1.1 半导体材料Р在物理学中。根据材料的导电能力,可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。? 典型的半导体是硅Si和锗Ge,它们都是4价元素。Р硅原子Р锗原子Р硅和锗最外层轨道上的四个电子称为价电子。Р1.1.2 半导体的共价键结构Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р本征半导体的共价键结构Р束缚电子Р在绝对温度T=0K时,所有的价电子都被共价键紧紧束缚在共价键中,不会成为自由电子,因此本征半导体的导电能力很弱,接近绝缘体。Р1.1.3 本征半导体Р本征半导体——化学成分纯净的半导体晶体。?制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%,常称为“九个9”。Р这一现象称为本征激发,也称热激发。Р当温度升高或受到光的照射时,束缚电子能量增高,有的电子可以挣脱原子核的束缚,而参与导电,成为自由电子。Р自由电子Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р空穴Р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,称为空穴。Р可见本征激发同时产生电子空穴对。? 外加能量越高(温度越高),产生的电子空穴对越多。Р与本征激发相反的现象——复合Р在一定温度下,本征激发和复合同时进行,达到动态平衡。电子空穴对的浓度一定。Р常温300K时:Р电子空穴对的浓度Р硅:Р锗:Р自由电子Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р空穴Р电子空穴对Р自由电子带负电荷电子流Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р+4Р自由电子РEР+Р-Р+总电流Р载流子Р空穴带正电荷空穴流Р本征半导体的导电性取决于外加能量:?温度变化,导电性变化;光照变化,导电性变化。Р导电机制Р1.1.4. 杂质半导体Р在本征半导体中掺入某些微量杂质元素后的半导体称为杂质半导体。Р1. N型半导体Р在本征半导体中掺入五价杂质元素,例如磷,砷等,称为N型半导体。
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