(2)--1.1 本征半导体与杂质半导体（美化后）.ppt

本征半导体与杂质半导体目录/Contents01020304本征半导体杂质半导体导体、半导体和绝缘体小结导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。导体、半导体和绝缘体 半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如：当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的内部结构和导电能力发生变化。光敏器件晶体管+4+4+4+4+4+4+4+4+4 完全纯净的、不含其他杂质且具有晶体结构的半导体称为本征半导体 将硅或锗材料提纯便形成单晶体，它的原子结构为共价键结构。价电子共价键图 1 本征半导体结构示意图本征半导体当温度 T=0 K 时，半导体不导电，如同绝缘体。+4+4+4+4+4+4+4+4+4图2 本征半导体中的自由电子和空穴自由电子空穴 若 T ，将有少数价电子克服共价键的束缚成为自由电子，在原来的共价键中留下一个空位空穴。T 自由电子和空穴使本征半导体具有导电能力，但很微弱。空穴可看成带正电的载流子。本征半导体中的两种载流子复合本征激发杂质半导体杂质半导体有两种N 型半导体P 型半导体N 型半导体(Negative)在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素即构成 N 型半导体。常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。施主原子+4+4+4+4+4+4+4+4+4图 3 N 型半导体5 价杂质原子称为施主原子。自由电子浓度远大于空穴的浓度，即 n p。自由电子称为多数载流子(简称多子)，空穴称为少数载流子(简称少子)。+5自由电子P 型半导体+4+4+4+4+4+4+4+4+4在硅或锗的晶体中掺入少量的 3 价杂质元素，如硼、镓、铟等，即构成 P 型半导体。+3空穴浓度多于电子浓度，即 p n。空穴为多数载流子，电子为少数载流子。3 价杂质原子称为受主原子。受主原子空穴图 4 P 型半导体杂质半导体的简化表示法(a)N 型半导体(b)P 型半导体图5 杂质半导体的的简化表示法1.半导体中有两种载流子带负电的自由电子带正电的空穴 本征半导体中，自由电子和空穴总是成对出现，称为 电子-空穴对。2.本征半导体中，自由电子和空穴的浓度与温度有关，基本按指数规律增加，但是总量很低，只有微弱的导电能力。小结3.杂质半导体中，多子的浓度决定于掺入杂质浓度；少子的浓度决定于温度。载流子的数目要远远高于本征半导体，其导电能力大大改善。谢谢观看！