半导体导电的两种方式,半导体导电的工作原理

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-01 22:34:37

本征半导体

没有杂质的纯净的晶体才算得上本征半导体,比如硅、锗。

本征半导体是不导电的,为什么这么说呢?

首先我们需要了解硅原子的最外层结构,硅原子最外层有四个电子。

半导体导电的两种方式,半导体导电的工作原理(1)

经过一系列的复杂工艺之后,含有杂质的硅被制成单晶体,这就是本征半导体。

每两个硅原子之间都会形成一个共价键,这样每一个硅原子最外层都会达到8个电子的稳定结构。

半导体导电的两种方式,半导体导电的工作原理(2)

因为每一个原子最外层都有8个电子,它既不容易失去电子,也很难再去得到一个电子。

这样的话它是很难导电的。

也可以说硅本身是属于绝缘体这一类的。

那么如何让硅原子展示它导体的一面呢?

在上世纪50年代,聪明的人类以非常巧妙的方式解决了这个问题。

N型半导体

聪明的人类发现纯净的硅晶体是不导电的,但是给你掺杂一些其它原子,可以让你具有导电的性质。

五价磷

半导体导电的两种方式,半导体导电的工作原理(3)

掺入的杂质原子是正五价的磷原子,它的最外层有五个电子。

然后把它和硅原子掺杂在一起是这样的,可以看到下图最中间的磷原子最外层有9个电子。

多出来的这一个电子叫做多子,它是极易容易失去的,如果掺杂了更多多磷原子,就会更容易失去更多的电子,这就有了电效应。

现在你知道它为什么叫N型半导体了吗?

因为它带负电,电子就是负电,而N取自于negative的首字母,negative就是负极的意思。

半导体导电的两种方式,半导体导电的工作原理(4)

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