项目一半导体的基础知识一、半导体:1、半导体的导电性介于导体与绝缘体之间
2、导体:3、绝缘体二、本征半导体1、本征半导体:纯净晶体结构的半导体我们称之为本征半导体
常用的半导体材料有:硅和锗
它们都是四价元素,原子结构的最外层轨道上有四个价电子,当把硅或锗制成晶体时,它们是靠共价键的作用而紧密联系在一起
2、空穴:共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量,从而摆脱共价键的约束成为自由电子,同时在共价键上留下空位,我们称这些空位为空穴,它带正电
3、空穴电流: 在外电场作用下,自由电子产生定向移动,形成电子电流;同时价电子也按一定的方向一次填补空穴,从而使空穴产生定向移动,形成空穴电流
在晶体中存在两种载流子,即带负电自由电子和带正电空穴,它们是成对出现的
三:杂质半导体1、杂质半导体:在本征半导体中两种载流子的浓度很低,因此导电性很差
我们向晶体中有控制的掺入特定的杂质来改变它的导电性,这种半导体被称为杂质半导体
N 型半导体在本征半导体中,掺 入 5 价元素,使晶体中某些原子被杂质原子所代替,因为杂质原子最外层有 5 个价电子,它与周围原子形成共价键后,还多余一个自由电子,因此使其中的空穴的浓度远小于自由电子的浓度
但是,电子的浓度与空穴的浓度的乘积是一个常数,与掺杂无关
在 N 型半导体中自由电子是多数载流子,空穴是少数载流子
P 型半导体在本征半导体中,掺入 3 价元素,晶体中的某些原子被杂质原子代替,但是杂质原子的最外层只有 3 个价电子,它与周围的原子形成共价键后,还多余一个空穴,因此使其中的空穴浓度远大于自由电子的浓度
在 P 型半导体中,自由电子是少数载流子,空穴使多数载流子
1四、PN 结一、PN 结基础知识1、 PN 结:我们通过现代工艺,把一块本征半导体的一边形成 P 型半导体,另一边形成 N 型半导体,于是这两种半导体的交界处就形成了