[工學]電子線路課件-展示頁
2024-10-25 18:38本頁面
【正文】 如圖所示，半導體中任一假想面兩側存在濃度差，則從濃度大的一面流向濃度小的一面的載流子將多于從濃度小的一面流向濃度大的一面的載流子，從而造成載流子沿 x方向的凈流動。載流子的這種定向運動稱為 漂移 運動，由它產生的電流稱為 漂移電流 。 I. 當溫度一定時，兩種載流子的熱平衡濃度值的乘積恒等于本征載流子濃度值 ni的平方 II. 半導體同時又處于電中性狀態(tài)。 P 型半導體中空穴是多子，電子是少子 。由于硼原子接受電子，所以稱為 受主原子 。 二、 P 型半導體 在硅或鍺晶體中摻入少量的三價元素，如硼（或銦），晶體點陣中的某些半導體原子被雜質取代，硼原子的最外層有三個價電子，與相鄰的半導體原子形成共價鍵時，產生一個空穴。 摻雜濃度遠大于本征半導體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠大于空穴濃度。每個磷原子給出一個電子，稱為 施主原子 。 P 型半導體： 摻入三價元素的雜質，可使晶體空穴濃度大大增加，也稱為（空穴 型 半導體）。 此時熱平衡載流子濃度為 : kTEATn 22/3ig0e?? 雜質半導體 在本征半導體中摻入某些微量的雜質，就會使半導體的導電性能發(fā)生顯著變化。 本征半導體的導電能力取決于 載流子的濃度 。 溫度越高，載流子的濃度越高。 本征半導體中電流由兩部分組成： 1. 自由電子移動產生的電流。 因熱激發(fā)而出現(xiàn)的自由電子和空穴是同時成對出現(xiàn)的，稱為 電子空穴對 。這一現(xiàn)象稱為 本征激發(fā) （也稱熱激發(fā)）。 二、 本征激發(fā)和復合 當導體處于熱力學溫度 0 K時，導體中沒有自由電子。它在物理結構上呈單晶體形態(tài)。如圖所示 ： 它們稱為單晶，是制造半導體的基本材料。 一、 本征半導體 硅或鍺晶體的四個價電子分別與周圍的四個原子的價電子形成 共價鍵。 半導體的電阻率為 103～ 109 ?*cm。 ?往純凈的半導體中摻入某些雜質，會使它的導電能力明顯改變。第 一 章 晶 體 二 極 管 晶體二極管 ? 結構示意圖 ? 典型的封裝形式 半導體物理基礎知識 半導體 ： 有一類物質的導電特性處于導體和絕緣體之間，稱為 半導體 ，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。 半導體的特點： ?當受外界熱和光的作用時，它的導電能力明顯變化。 典型的半導體有硅 Si和鍺 Ge以及砷化鎵 GaAs等 。 本征半導體 對于半導體中常用的硅和鍺，它們原子的最外層電子都是 4個，即有 4個價電子。 共價鍵中的價電子為這些原子所共有，并為它們所束縛，在空間形成排列有序的晶體。 制造半導體器件的半導體材料的純度要達到%，常稱為 “ 九個 9”。 本征半導體 —— 化學成分純凈的半導體。當溫度升高或受到光的照射時，價電子能量增高，有的價電子可以掙脫原子核的束縛，而參與導電，成為 自由電子 。自由電子產生的同時，在其原來的共價鍵中就出現(xiàn)了一個空位，原子的電中性被破壞，呈現(xiàn)出正電性，其正電量與電子的負電量相等，人們常稱呈現(xiàn)正電性的這個空位為 空穴 。游離的部分自由電子也可能回到空穴中去，稱為 復合 ， 本征半導體的導電機理 自由電子的定向運動形成了 電子電流 ， 空穴的定向運動也可形成 空穴電流 ， 它們的方向相反 。
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