征半导体指纯单晶,理想化的。现代电子学中,用的最多的半导体是硅和锗,它们的最外层电子(价电子)都是四个。结构:GeSiA、纯B、单晶只有一种元素,没有杂质的东西(材料)常用Si溶化后结晶,晶体的形状结构相同。特征:通过一定的工艺过程,可以将半导体制成晶体。在硅和锗晶体中,每个原子与其相临的原子之间形成共价键,共用一对价电子共价键:共价键就是相邻两个原子中的价电子为共用电子对而形成的相互作用力。硅和锗的共价键结构共价键共用电子对+4+4+4+4+4表示除去价电子后的原子共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中,称为束缚电子,常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子,因此本征半导体中的自由电子很少,所以本征半导体的导电能力很弱。辐射方法加热本征半导体导电性能比金属导体差很多。但它具有热敏、光敏的特性。如何导电?强能量的量子撞击共价键?光照是一般采用的方法。分子振动破坏结构电子掉下来,引起自由电子——空穴动画几个概念(1)本征激发:当本征半导体的温度升高或受到光照时,某些共价键中的价电子从外界获得能量而挣脱共价键的束缚,离开原子而成为自由电子的同时,在共价键中会留下数量相同的空位子→→→空穴。这种现象称为本征激发。本征激发形成:电子-空穴对(2)自由电子:价电子获得外部能量后挣脱共价键的束缚成为自由电子,带负电荷。(3)空穴:价电子成为自由电子后在共价键中留下的空位,带正电荷。(4)电子-空穴对:本征激发形成电子-空穴对。(5)漂移电流:自由电子在电场作用下定向运动形成的电流称为漂移电流。(6)空穴电流:空穴在电场作用下定向运动形成的电流称为空穴电流。因为相对于电子电流,价电子填补空穴的运动相当于带正电荷的空穴在与价电子运动相反的方向运动,因而空穴相对来说带正电荷,故其运动形成空穴电流。(7)复合:自由电子在热运动过程中和空穴相遇而释放能量,造成电子-空穴对消失,这一过程称为复合。
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