大學(xué)物理m固體中的電子(存儲版)
【正文】 光照時，其導(dǎo)電能力增強(qiáng)。 B點(diǎn) ： 外加正向電壓大于開啟電壓（閾值電壓）， PN結(jié) 處于 導(dǎo)通狀態(tài) ，電流隨著外加電壓增大而增大 。如無限流措施，會造成 熱擊穿 而損壞。 反向偏壓： 內(nèi)建電場與外加電壓同向； 勢壘高度升高； 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 反向電流 （ n到 p）。 熱敏電阻 利用半導(dǎo)體材料制成的電阻器，對溫度、熱量的反應(yīng)極其靈敏。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 10–8Ω1 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。 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 108Ω 溫度升高時，金屬原子的熱運(yùn)動加劇，會阻礙電子的定向運(yùn)動 室溫附近，溫度升高 8oC， 純 Si的電阻率降低為原來的一半； 室溫附近，溫度升高 12oC， 純 Ge的電阻率降低為原來的一半。 動態(tài)平衡 p n + U0 總電流 = 0 擴(kuò)散電流 漂移電流 空間電荷區(qū) 接觸前 接觸后 能 帶 33 pn結(jié) —單向?qū)щ娦? 未加偏壓 正向偏壓 反向偏壓 正向偏壓： 內(nèi)建電場與外加電壓反向； 勢壘高度降低； 阻擋層減?。? 多子擴(kuò)散電流增大，少子漂移電流減小，形成 p流向 n的 正向電流 。 強(qiáng)外電場破壞鍵結(jié)構(gòu)； 獲得大能量的載流子碰撞原子產(chǎn)生新的電子空穴對。 C點(diǎn) ： 外加反向電壓時， PN結(jié)處于 截止?fàn)顟B(tài) 。 施主能級 導(dǎo)帶 滿帶 hv n型半導(dǎo)體 導(dǎo)帶 滿帶 受主能級 hv p型半導(dǎo)體 光激發(fā)的自由載流子。 半導(dǎo)體 (Semiconductors) ⒈ 兩種導(dǎo)電機(jī)制 在常溫下 ， 有部分價電子從滿帶躍入上方的空帶 ， 從而在滿帶中留下一些空的量子態(tài) ——空穴 (hole). 躍入空帶中的電子可參與導(dǎo)電 ——電子導(dǎo)電；留在滿帶中的空穴也可參與導(dǎo)電 ， 可用 “ 帶正電的空穴 ” 的運(yùn)動來描繪 ——空穴導(dǎo)電 . 純凈 (本征 )半導(dǎo)體：導(dǎo)帶中的電子數(shù)等于滿帶中的空穴數(shù) . 20 2. 電子、空穴 —半導(dǎo)體導(dǎo)電機(jī)理 電子 空穴 空穴的存在，滿帶中有了空位，可以導(dǎo)電 半導(dǎo)體導(dǎo)電與金屬導(dǎo)電方式的不同 ？ 半導(dǎo)體 ： 空穴 +自由電子 金屬導(dǎo)體 ： 自由電子 電子導(dǎo)電 ： 由于導(dǎo)帶內(nèi)電子引起電流 空穴導(dǎo)電 ： 由于滿帶中缺少電子引起電流 只有電子運(yùn)動 21 ⒉ 雜質(zhì)的影響
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