半导体导电的三个特性,半导体导电方式最大的特点

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-01 22:22:34

一、两大特性

1. 能带

导体,咱能理解,绝缘体,咱也能理解,不好理解的,怕是半导体

原子组成物质时,会有很多电子混到一起,但2个相同电子没法待在一个轨道上,于是,很多轨道就分裂成了好几个轨道,这么多轨道挤在一起,不小心挨得近了,就变成了宽宽的大轨道。

在量子力学里,这种细轨道叫能级,挤在一起变成的宽轨道就叫能带有些宽轨道挤满了电子,电子不能移动,宏观上表现为不能导电有些宽轨道空间很空旷,电子自由移动,宏观上表现为导电有些满轨道和空轨道挨的太近,电子可以毫不费力从满轨道跑到空轨道上,于是就能自由移动,这就是导体如果两条宽轨道之间有空隙,电子单靠自己跨不过去,表现为不导电如果空隙的宽度在5ev之内,给电子加个额外能量,也能跨到空轨道上,跨过去就能自由移动,表现为导电

这种空隙宽度不超过5ev的固体,有时导电、有时不导电,所以叫半导体

半导体导电的三个特性,半导体导电方式最大的特点(1)

2. 半导体

半导体 Semiconductor 是指常温下导电性能介于导体(conductor)绝缘体(insulator)之间的材料

半导体导电的三个特性,半导体导电方式最大的特点(2)

通常金属的电导率大于一万(10 4 )Ω -1 cm -1,如铝、铜、银、铂等,而绝缘体的电导率则小于百亿分之一(10 -10 )Ω -1 cm -1,如橡胶、陶瓷、塑料等,电导率介于10 4-10 -10 Ω -1 cm -1 之间的一种固体材料,则被称为半导体

半导体导电的三个特性,半导体导电方式最大的特点(3)

下面有点烧脑细胞

3. 掺杂特性

半导体的电导率并不是一成不变的,它会随着掺入杂质元素、受热、受光照、受到外力等种种外界条件,而在绝缘体和金属之间电导率区间内发生变化,这些特性使得半导体衍生出了较为丰富的应用场景一种是掺入Ⅴ族元素(常用的有磷P、砷As),V族元素相比Ⅳ族的外层电子多出一个,多出的电子能够作为导电的来源,这种掺杂手段被称为N(Negative)型掺杂另一种是掺入Ⅲ族元素(常用的有硼B、氟化硼BF2),Ⅲ族元素相比Ⅳ族的外层电子少一个,这种缺少电子的空位被称为空穴,空穴同样能够导电,对应的掺杂手段被称为P(Positive)型掺杂

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