半導體的分類

教學四部：田維娜半導體的分類2021/5/91物質按導電能力分為哪幾種，代表物質都有哪些？復習：2021/5/92一、導體：容易導電的物質。例：金屬、石墨、人體、大地、食鹽水溶液等常見的導體：2021/5/93二、絕緣體：不容易導電的物質。例：塑料、玻璃、橡膠、陶瓷、干木頭、油、干燥的空氣等常見的絕緣體：2021/5/94三、半導體：導電能力介于導體和絕緣體之間常見的半導體材料：硅、鍺主要應用于：電子工業(yè)計算機主機板2021/5/95半導體的分類2021/5/961、按半導體材料分新授課：半導體的分類純凈半導體雜質半導體本征半導體空穴型半導體電子型半導體N型半導體P型半導體鍺材料半導體硅材料半導體2、按是否摻入雜質分2021/5/97純凈半導體（本征半導體）+4+4+4+4+4+4+4+4+4價電子共價鍵本征半導體結構示意圖2021/5/98+4+4+4+4+4+4+4+4+4

完全純凈的、不含其他雜質且具有晶體結構的半導體稱為本征半導體

將硅或鍺材料提純便形成單晶體，它的原子結構為共價鍵結構。價電子共價鍵圖1.1.1本征半導體結構示意圖當溫度T=0

K(絕對零度)時，半導體不導電，如同絕緣體。第四版童詩白純凈半導體（本征半導體）2021/5/99+4+4+4+4+4+4+4+4+4自由電子圖1.1.2本征半導體中的自由電子和空穴空穴

若T

，將有少數價電子克服共價鍵的束縛成為自由電子，在原來的共價鍵中留下一個空位——空穴。T

自由電子和空穴使本征半導體具有導電能力，但很微弱。空穴可看成帶正電的載流子。純凈半導體（本征半導體）2021/5/910本征半導體中的載流子純凈半導體（本征半導體）自由電子帶負電空穴帶正電電子-空穴對電子電流空穴電流2021/5/911雜質半導體—電子型半導體一、電子

型半導體(Negative)N型半導體+4+4+4+4+4+4+4+4+42021/5/912自由電子+4+4+4+4+4+4+4+4+4五價元素+52021/5/913雜質半導體—電子型半導體一、電子

型半導體(Negative)在硅或鍺的晶體中摻入少量的5價雜質元素，即構成N型半導體(或稱電子型半導體)。常用的5價雜質元素有磷、銻、砷等。N型半導體2021/5/914

本征半導體摻入5價元素后，原來晶體中的某些硅原子將被雜質原子代替。雜質原子最外層有5個價電子，其中4個與硅構成共價鍵，多余一個電子只受自身原子核吸引，在室溫下即可成為自由電子。摻入的5價元素越多，形成的自由電子就越多，導電能力越強。

電子稱為多數載流子(簡稱多子)，

空穴稱為少數載流子(簡稱少子)。雜質半導體—電子型半導體2021/5/915二、空穴型半導體（Positive）+4+4+4+4+4+4+4+4+4本征半導體結構示意圖P型半導體2021/5/916空穴+4+4+4+4+4+4+4+4+4三價元素+3二、空穴型半導體2021/5/917

本征半導體摻入3價元素后，原來晶體中的某些硅原子將被3價雜質原子代替。雜質原子最外層有3個價電子，其中3個與硅構成共價鍵，多余一個空位，即空穴。摻入的3價元素越多，形成的空穴就越多，導電能力越強。

空穴稱為多數載流子(簡稱多子)，

電子稱為少數載流子(簡稱少子)。常見的三價雜質元素有：硼、鋁、銦。二、空穴型半導體2021/5/918說明：

1.摻入雜質的濃度決定多數載流子濃度；溫度決定少數載流子的濃度。3.雜質半導體總體上保持電中性。4.雜質半導體的表示方法如下圖所示。

2.雜質半導體載流子的數目要遠遠高于本征半導體，因而其導電能力大大改善。(a)N型半導體(b)P型半導體圖雜質半導體的的簡化表示法2021/5/9192、在純凈半導體中摻入（）價元素可形成電子型半導體，也被稱為（

）。3、在純凈半導體中摻入（

）價元素可形成空穴型半導體，也被稱為（

）。4、在N型半導體中，（

）是多子，在P型半導體中（

）是少子。1、導電能力介于導體與絕緣體之間的一類物質稱為（）。常見的半導體材料是（

）。課上練習：硅、鍺半導體五P型半導體電子電子N型半導體三2021/5/920課后習題畫出本征半導體、電子型半導體和空穴型半導體