今天学习模电接触到了二极管,产生了新的疑惑,为什么不能掺杂六价或者七价元素,这样自由电子不就更多了?
经过我查找资料了解到,这涉及到导带和价带的知识点。
导带是由自由电子形成的能量空间。即固体结构内自由运动的电子所具有的能量范围。价带是价电子占满的满带中能量最高的能带。价带和导带之间称之为禁带。在本征半导体下,禁带宽度很大,常温下,价带电子很难被激发跃迁到导带。为了让半导体在特定的条件下有更好的导电性,就需要让它内部的电子能够更好的跃迁,故此我们需要参杂杂质到本征半导体中。
这里也需要引入两组名词,施主和施主能级、受主和受主能级。能够提供电子的杂质称为施主,施主能级处在靠近导带底的禁带中;同理可得,受主指的是能够提供空穴的杂质,受主能级处在靠近价带顶的禁带中。
一般来说,为了有更好的导电性,我们会选择五价的杂质,这时候的施主能级与导带之间的禁带宽度变小,价电子变得更加容易跃迁,能够让导电性更好。而六价或者七价电子,它的施主能级相对于原本的本征半导体来说提升非常小,甚至可以忽略不计,故此在一般情况下是不会参杂的。