大學物理m固體中的電子(編輯修改稿)
2025-02-09 19:37 本頁面
【文章內容簡介】 帶中的空穴也可參與導電 ， 可用 “ 帶正電的空穴 ” 的運動來描繪 ——空穴導電 . 純凈 (本征 )半導體：導帶中的電子數(shù)等于滿帶中的空穴數(shù) . 20 2. 電子、空穴 —半導體導電機理 電子 空穴 空穴的存在，滿帶中有了空位，可以導電 半導體導電與金屬導電方式的不同 ？ 半導體 ： 空穴 +自由電子 金屬導體 ： 自由電子 電子導電 ： 由于導帶內電子引起電流 空穴導電 ： 由于滿帶中缺少電子引起電流 只有電子運動 21 ⒉ 雜質的影響 雜質半導體 (extrinsic semiconductors)分為兩類 : ⑴ 電子型 (N型 )半導體 ——摻有施主雜質 ， 以電子為多數(shù)載流子的半導體 . (N——negative) 施主 (donor)雜質：進入晶格 ， 與周圍基質原子形成晶體原有的電子結構后 ， 尚有多余價電子 . . 在四價元素半導體 (Si, Ge)中摻入五價雜質 (P, As) ——施主雜質 . 22 摻入施主雜質后 , 在價帶上面的禁帶中靠近導帶 (?E~102eV)處 , 出現(xiàn)雜質能級 ——施主能級 . 常溫下 E 價帶 導帶 低溫下 施主能級 23 常溫下 ， 施主能級上的電子很容易躍入導帶 ， 相對說來 ， 從價帶躍入導帶的電子數(shù)很少 ? 導帶中的電子數(shù)遠多于價帶中的空穴數(shù) ? 在 N型半導體中 ， 電子是 多數(shù)載流子 (majority carrier， 簡稱 多子 )，而空穴是 少數(shù)載流子 (minority carrier， 簡稱 少子 ). 24 ⑵ 空穴型 (P型 )半導體 ——摻有受主雜質，以空穴為多數(shù)載流子的半導體 . (P——positive) 受主 (acceptor)雜質：進入晶格，與周圍基質原子形成晶體原有的電子結構時，缺少價電子 . . 在四價元素半導體 (Si, Ge)中摻入三價雜質 (B, Al)——受主雜質 . 摻入受主雜質后，在價帶上面的禁帶中靠近價帶 (?E~102eV)處，出現(xiàn)雜質能級 ——受主能級 . 25 常溫下 E 價帶 導帶 低溫下 受主能級 常溫下 ， 價帶中的電子很容易躍入受主能級 ，相對說來 ， 躍入導帶的電子數(shù)很少 ? 價帶中的空穴數(shù)遠多于導帶中的電子數(shù) ? 在 P型半導體中 ， 空穴是 多子 ， 電子是 少子 . 26 半導體的摻雜性 —Si為例 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 本征半導體 n型半導體 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +5 +4 p型半導體 +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 帶 滿 帶 E EA受主能級 空穴濃度增加； 空穴多子，電子少子 ?Eg 電子空穴對濃度小 熱激發(fā)：電子空穴對
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