大學(xué)物理m固體中的電子-wenkub
2023-01-28 19:37:27 本頁(yè)面
【正文】 )雜質(zhì)：進(jìn)入晶格，與周圍基質(zhì)原子形成晶體原有的電子結(jié)構(gòu)時(shí)，缺少價(jià)電子 . . 在四價(jià)元素半導(dǎo)體 (Si, Ge)中摻入三價(jià)雜質(zhì) (B, Al)——受主雜質(zhì) . 摻入受主雜質(zhì)后，在價(jià)帶上面的禁帶中靠近價(jià)帶 (?E~102eV)處，出現(xiàn)雜質(zhì)能級(jí) ——受主能級(jí) . 25 常溫下 E 價(jià)帶 導(dǎo)帶 低溫下 受主能級(jí) 常溫下 ， 價(jià)帶中的電子很容易躍入受主能級(jí) ，相對(duì)說(shuō)來(lái) ， 躍入導(dǎo)帶的電子數(shù)很少 ? 價(jià)帶中的空穴數(shù)遠(yuǎn)多于導(dǎo)帶中的電子數(shù) ? 在 P型半導(dǎo)體中 ， 空穴是 多子 ， 電子是 少子 . 26 半導(dǎo)體的摻雜性 —Si為例 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 本征半導(dǎo)體 n型半導(dǎo)體 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +5 +4 p型半導(dǎo)體 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +3+4 As V族： N、 P、As、 Sb、 Bi B III族： B、 Al、Ga、 In、 Tl ?Eg 導(dǎo) 帶 滿 帶 E EA受主能級(jí) 空穴濃度增加； 空穴多子，電子少子 ?Eg 電子空穴對(duì)濃度小 熱激發(fā)：電子空穴對(duì) 導(dǎo) 帶 滿 帶 E 導(dǎo) 帶 E ED 施主能級(jí) 電子濃度增加； 電子多子（熱激發(fā) +摻雜） 空穴（熱激發(fā)）少子 ?Eg 滿 帶 摻雜可以提高半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能 —— 室溫本征硅電阻率 105Ωm 大于 108Ωm 與 108Ω 但導(dǎo)電電子數(shù)密度 (~1016/m3)遠(yuǎn)小于導(dǎo)體中的值(~1028/m3) ? 導(dǎo)電性能不及導(dǎo)體 。m 大于 108Ω1 第三章 固體中的電子 (Electrons in Solids) 主要內(nèi)容： 固體的能帶結(jié)構(gòu) 半導(dǎo)體 2 167。m 10–8Ω 16 1. 導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體 導(dǎo)體 conductor 絕緣體 insulator 半導(dǎo)體 semiconductor 定義 易導(dǎo)電 不易或不導(dǎo)電 導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間 例子 金、銀、銅、鐵等 塑料、橡膠、陶瓷、玻璃等 硅 (Si)、 鍺 (Ge)、 GaAs等 電阻率 小于 10–8Ωm 之間 能帶圖 禁帶寬度 Eg 3–6eV – Na， K， Cu Mg、 Be、 Zn 17 ⑶ 絕緣體中 ， 價(jià)帶已滿 ， 且上面的禁帶寬度較大 (～ 5eV)。m 10–8Ωcm，摻入 10–6砷，電阻率變?yōu)? 熱敏電阻 利用半導(dǎo)體材料制成的電阻器，對(duì)溫度、熱量的反應(yīng)極其靈敏。 光生載流子 內(nèi)光電效應(yīng) 光生載流子越多，物體導(dǎo)電能力越強(qiáng)，并且載流子沒(méi)有逸出體外的光電導(dǎo)現(xiàn)象。 反向偏壓： 內(nèi)建電場(chǎng)與外加電壓同向； 勢(shì)壘高度升高； 阻擋層增厚； 多子擴(kuò)散困難，擴(kuò)散電流減?。? 少子漂移電流增大，可能形成 小的
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