45、半導(dǎo)體的基本知識(shí)

半導(dǎo)體基本知識(shí)一.本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)稱為半導(dǎo)體。硅（Si）、鍺（Ge）是最常使用的半導(dǎo)體材料，它們均為四價(jià)元素，原子的最外層電子受原子核的束縛力介于導(dǎo)體與絕緣體之間。

本征半導(dǎo)體是純凈的晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體，它內(nèi)部無雜質(zhì)，具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。本征半導(dǎo)體硅晶體中的共價(jià)健結(jié)構(gòu)

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Si本征半導(dǎo)體相鄰原子間距離很小，相鄰兩個(gè)原子的一對(duì)最外層電子不但圍繞自身所屬的原子核運(yùn)動(dòng)，而且會(huì)出現(xiàn)在相鄰原子所屬的軌道上，成為共用電子，形成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。由于熱運(yùn)動(dòng)，具有足夠能量的價(jià)電子會(huì)掙脫共價(jià)鍵的束縛而成為自由電子。自由電子的產(chǎn)生使共價(jià)鍵中留有一個(gè)空位置，稱為空穴。本征半導(dǎo)體硅晶體中的共價(jià)健結(jié)構(gòu)

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Si自由電子與空穴相碰時(shí)會(huì)同時(shí)消失，稱為復(fù)合。一定溫度下，自由電子與空穴對(duì)的濃度一定；溫度升高，熱運(yùn)動(dòng)加劇，掙脫共價(jià)鍵的電子增多，自由電子與空穴對(duì)的濃度加大。本征半導(dǎo)體硅晶體中的共價(jià)健結(jié)構(gòu)

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Si運(yùn)載電荷的粒子稱為載流子。

外加電場(chǎng)時(shí)，帶負(fù)電的自由電子和帶正電的空穴均參與導(dǎo)電，且運(yùn)動(dòng)方向相反。由于載流子數(shù)目很少，所以導(dǎo)電性很差。溫度升高時(shí)，熱運(yùn)動(dòng)會(huì)加劇，導(dǎo)致載流子濃度增大，從而使導(dǎo)電性增強(qiáng)。所以，溫度對(duì)半導(dǎo)體器件性能影響很大，半導(dǎo)體器件具有溫敏的特性。二.雜質(zhì)半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入微量的雜質(zhì)（某種元素）,形成雜質(zhì)半導(dǎo)體。

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Sip+摻入五價(jià)元素后自由電子數(shù)目大量增加，自由電子導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱為電子半導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體。在N型半導(dǎo)體中自由電子是多數(shù)載流子，簡(jiǎn)稱多子，空穴是少數(shù)載流子，簡(jiǎn)稱少子。

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SiB–雜質(zhì)半導(dǎo)體摻入三價(jià)元素后空穴數(shù)目大量增加，空穴導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱為空穴半導(dǎo)體或P型半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載