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半导体基础知识

作者:chenguihua 日期:2019-03-31 分类:二极管


一、本征半导体

1.半导体(Semiconductor)

导电能力在导体和绝缘体之间,对外界因素,如温度、杂质含量、光照、磁场、电场、压力等非常敏感的材料 。


半导体的两大特性


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。

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,原子按四角形系统组成晶体点阵,每个原子都处在正四面体的中心,而四个相邻原子位于四面体的顶点,它们之间以共价键的形式形成紧密的联系。

2.本征半导体的晶体结构

硅原子结构简化模型及晶体结构图

3.本征半导体的特性

(1)存在两种载流子(可以移动的带电粒子),即带负电的自由电子和带正电的空穴,两者浓度相等。

(2)载流子浓度与材料、温度和光照等有关。

温度 ↑ ➾ 载流子浓度 ↑

(3)在一定温度下,载流子的产生和复合是动态平衡的,其浓度一定。

二、杂质半导体

在本征半导体中通过人为方法中掺入少量特定杂质所得到的半导体称为杂质半导体 。

1.P型半导体

在本征半导体中掺入微量硼、镓、铟等三价元素后所形成的杂质半导体称为P型半导体。

2.N型半导体

在本征半导体中掺入微量磷、锑、砷等五价元素后,所形成的杂质半导体称为N型半导体。

3.杂质半导体的特性

P型半导体中,空穴浓度(由杂质浓度决定)远大于自由电子浓度(与本征激发有关),因此, 空穴是多数载流子(或称多子),自由电子是 少数载流子(或称少子)。

N型半导体中,自由电子浓度远大于空穴浓度,因此,自由电子是多数载流子,空穴是少数载 流子。

杂质型半导体多子和少子的移动都能形成电流。但由于数量的关系,起导电作用的主要是多子。 

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