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擴(kuò)散原理及工藝培訓(xùn)-展示頁

2025-01-27 12:09本頁面
  

【正文】 純凈的半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì),會使它的導(dǎo)電能力明顯改變 。 4 硅 ? 硅是最常見的半導(dǎo)體,元素周期表號是 14,因此最外層有 4個電子,不易得電子也不易失電子,化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。 ? 在硅晶體中,原子按四角形系統(tǒng)組成晶體點陣,每個原子都處在正四面體的中心,而四個其它原子位于四面體的頂點,每個原子與其相臨的原子之間形成 共價鍵 ,共用一對價電子。 沒有摻雜的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體,摻入雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體或非本征報導(dǎo)體。 6 ? P型半導(dǎo)體:向本征半導(dǎo)體中摻入硼等三族元素,使載流子主要為導(dǎo)電空穴的半導(dǎo)體。 導(dǎo)電空穴 自由電子 +4 +4 +4 +4 束縛電子 7 一、 N 型半導(dǎo)體 在硅晶體中摻入少量的五價元素磷,晶體點陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代,磷原子的最外層有五個價電子,其中四個與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價鍵,必定多出一個電子,這個電子幾乎不受束縛,很容易被激發(fā)而成為自由電子,這樣磷原子就成了不能移動的帶正電的離子。 8 +4 +4 +5 +4 多余 電子 磷原子 N 型半導(dǎo)體中的載流子是什么? ,濃度與施主原子相同。 摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載 流子濃度,所以,自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。 9 二、 P 型半導(dǎo)體 在硅或鍺晶體中摻入少量的三價元素,如硼,晶體點陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代,硼原子的最外層有三個價電子,與相鄰的 半導(dǎo)體原子形成共價鍵時,產(chǎn)生一個空穴。由于硼原子接受電子,所以稱為 受主原子 。 10 太陽能電池的心臟是一個 PN結(jié),需要強(qiáng)調(diào)的是, PN結(jié)不是簡單地將兩塊不同類型的半導(dǎo)體連接在一起。我們制造 PN結(jié),實質(zhì)上是想辦法使 P型雜質(zhì)在半導(dǎo)體晶體內(nèi)部的一個區(qū)域占優(yōu)勢,而使 N型雜質(zhì)在半導(dǎo)體內(nèi)部的另一個區(qū)域占優(yōu)勢,這樣就在一塊完整的半導(dǎo)體體硅中實現(xiàn)了 P型和 N型半導(dǎo)體的接觸。 PN結(jié) P N 11 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + +
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