雜質(zhì)半導(dǎo)體
發(fā)布時(shí)間:2012/7/5 19:31:46 訪問(wèn)次數(shù):4870
在本征激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對(duì)的同時(shí),自由GRM155R71H391KA01D電子在運(yùn)動(dòng)中有可能和空穴相遇,重新被共價(jià)鍵束縛起來(lái),電子空穴對(duì)消失,這種現(xiàn)象稱(chēng)為“復(fù)合”。激發(fā)和復(fù)合現(xiàn)象是相互矛盾的,最終處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)本征激發(fā)的電子空穴對(duì)很少,所以導(dǎo)致其導(dǎo)電能力非常弱,按近絕緣體,因此一般不直接使用本征半導(dǎo)體。半導(dǎo)體材料具有兩個(gè)非常重要的特性:(1)熱敏和光敏特性(當(dāng)溫度升高或者光照增強(qiáng)時(shí),其導(dǎo)電能力大大增強(qiáng));(2)摻雜特性(在純凈的半導(dǎo)體中摻人少量的雜質(zhì)后,半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力大大增強(qiáng)),所以常用的半導(dǎo)體材料實(shí)際上都是經(jīng)過(guò)摻雜后形成的雜質(zhì)半導(dǎo)體。按照摻人雜質(zhì)的不同,雜質(zhì)半導(dǎo)體可分為N型和P型兩種。
1.N型半導(dǎo)體
在純凈的硅(或鍺)晶體中,摻入少量磷(或其他五價(jià)元素,如砷),由于摻入的元素?cái)?shù)量較少,因此整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)基本上保持不變,只是某些位置上的硅原子被磷原子替代。磷原子五個(gè)價(jià)電子中的四個(gè)與硅原子形成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu),而多余一個(gè)價(jià)電子處于共價(jià)鍵之外,很容易掙脫原子核的束縛成為自由電子。這樣,半導(dǎo)體中自由電子數(shù)目明顯增加,大大提高了半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。同時(shí)空穴數(shù)量遠(yuǎn)少于自由電子數(shù)量,故自由電子被稱(chēng)為多數(shù)載流子(簡(jiǎn)稱(chēng)多子),空穴被稱(chēng)為少數(shù)載流子(簡(jiǎn)稱(chēng)少子)。這種雜質(zhì)半導(dǎo)體主要以電子導(dǎo)電為主,稱(chēng)為電子半導(dǎo)項(xiàng)目1設(shè)計(jì)與制作線性集成直流穩(wěn)壓電源體,簡(jiǎn)稱(chēng)N型半導(dǎo)體,如圖1-15(a)所示。
2.P型半導(dǎo)體
在純凈的硅(或鍺)晶體中,摻人少量硼(或其他三價(jià)元素,如鋁),硼原子與周?chē)墓柙有纬晒矁r(jià)鍵時(shí),會(huì)因缺少一個(gè)價(jià)電子而在共價(jià)鍵中出現(xiàn)一個(gè)空位,這個(gè)空位很容易被相鄰的價(jià)電子填補(bǔ),而使失去價(jià)電子的共價(jià)鍵出現(xiàn)一個(gè)空穴。這樣,在雜質(zhì)半導(dǎo)體中出現(xiàn)大量空穴,空穴被稱(chēng)為多數(shù)載流子,自由電子被稱(chēng)為少數(shù)載流子。這種雜質(zhì)半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電,稱(chēng)為空穴半導(dǎo)體,簡(jiǎn)稱(chēng)P型半導(dǎo)體,如圖1-15(b)所示。
必須指出的是,不論是N型半導(dǎo)體還是P型半導(dǎo)體,雖然都是一種載流子占多數(shù),但整個(gè)晶體中正負(fù)電荷數(shù)量相等,呈現(xiàn)電中性。
在本征激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對(duì)的同時(shí),自由GRM155R71H391KA01D電子在運(yùn)動(dòng)中有可能和空穴相遇,重新被共價(jià)鍵束縛起來(lái),電子空穴對(duì)消失,這種現(xiàn)象稱(chēng)為“復(fù)合”。激發(fā)和復(fù)合現(xiàn)象是相互矛盾的,最終處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)本征激發(fā)的電子空穴對(duì)很少,所以導(dǎo)致其導(dǎo)電能力非常弱,按近絕緣體,因此一般不直接使用本征半導(dǎo)體。半導(dǎo)體材料具有兩個(gè)非常重要的特性:(1)熱敏和光敏特性(當(dāng)溫度升高或者光照增強(qiáng)時(shí),其導(dǎo)電能力大大增強(qiáng));(2)摻雜特性(在純凈的半導(dǎo)體中摻人少量的雜質(zhì)后,半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力大大增強(qiáng)),所以常用的半導(dǎo)體材料實(shí)際上都是經(jīng)過(guò)摻雜后形成的雜質(zhì)半導(dǎo)體。按照摻人雜質(zhì)的不同,雜質(zhì)半導(dǎo)體可分為N型和P型兩種。
1.N型半導(dǎo)體
在純凈的硅(或鍺)晶體中,摻入少量磷(或其他五價(jià)元素,如砷),由于摻入的元素?cái)?shù)量較少,因此整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)基本上保持不變,只是某些位置上的硅原子被磷原子替代。磷原子五個(gè)價(jià)電子中的四個(gè)與硅原子形成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu),而多余一個(gè)價(jià)電子處于共價(jià)鍵之外,很容易掙脫原子核的束縛成為自由電子。這樣,半導(dǎo)體中自由電子數(shù)目明顯增加,大大提高了半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。同時(shí)空穴數(shù)量遠(yuǎn)少于自由電子數(shù)量,故自由電子被稱(chēng)為多數(shù)載流子(簡(jiǎn)稱(chēng)多子),空穴被稱(chēng)為少數(shù)載流子(簡(jiǎn)稱(chēng)少子)。這種雜質(zhì)半導(dǎo)體主要以電子導(dǎo)電為主,稱(chēng)為電子半導(dǎo)項(xiàng)目1設(shè)計(jì)與制作線性集成直流穩(wěn)壓電源體,簡(jiǎn)稱(chēng)N型半導(dǎo)體,如圖1-15(a)所示。
2.P型半導(dǎo)體
在純凈的硅(或鍺)晶體中,摻人少量硼(或其他三價(jià)元素,如鋁),硼原子與周?chē)墓柙有纬晒矁r(jià)鍵時(shí),會(huì)因缺少一個(gè)價(jià)電子而在共價(jià)鍵中出現(xiàn)一個(gè)空位,這個(gè)空位很容易被相鄰的價(jià)電子填補(bǔ),而使失去價(jià)電子的共價(jià)鍵出現(xiàn)一個(gè)空穴。這樣,在雜質(zhì)半導(dǎo)體中出現(xiàn)大量空穴,空穴被稱(chēng)為多數(shù)載流子,自由電子被稱(chēng)為少數(shù)載流子。這種雜質(zhì)半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電,稱(chēng)為空穴半導(dǎo)體,簡(jiǎn)稱(chēng)P型半導(dǎo)體,如圖1-15(b)所示。
必須指出的是,不論是N型半導(dǎo)體還是P型半導(dǎo)體,雖然都是一種載流子占多數(shù),但整個(gè)晶體中正負(fù)電荷數(shù)量相等,呈現(xiàn)電中性。
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