目录
一、常用半导体器件
1、半导体基础知识
本征半导体
概念
半导体:导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。
导体——铁、铝、铜等金属元素等低价元素,其最外层电子在外电场作用下很容易产生定向移动,形成电流。
绝缘体——惰性气体、橡胶等,其原子的最外层电子受原子核的束缚力很强,只有在外电场强到一定程度时才可能导电。
半导体——硅(Si)、锗(Ge),均为四价元素,它们原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。
半导体特性
Ⅰ、掺杂特性:掺入杂质则导电率增加几百倍——半导体元件
Ⅱ、温度特性:温度增加则导电率大为增加——热敏元件
Ⅲ、光照特性:光照不仅使导电率大为增加还可以产生电动势——光敏元件
本征半导体:是纯净(无杂质)的晶体结构(稳定的结构)的半导体。
本征半导体的结构
由于热运动,具有足够能量的价电子挣脱共价键的束缚而成为自由电子。自由电子的产生使共价键中留有一个空位置,称为空穴。自由电子和空穴同时产生。
自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。
一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定(动态平衡);温度升高,热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对的浓度加大。
本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。
外加电场时,带负电的自由电子和带正电的空穴均参与导电,且运动方向相反。由于载流子数目很少,故导电性很差。
温度升高,热运动加剧,载流子浓度增大,导电性增强。
热力学温度0K时不导电。
为什么要将半导体(不可控)变成导电性很差的本征半导体(可控)?先将半导体变成可控的本征半导体作为基本材料,然后再改善本征半导体的导电性,即变成杂质半导体。
杂志半导体