型半导体材料的设计与性能分析(11 页)Good is good, but better carries it
精益求精,善益求善
景德镇陶瓷学院 半导体课程设计报告设 计 题 目 n 型 半导体材料的设计与性能分析 专业班级 姓名 学号 指 导 教 师 完 成 时 间 一﹑杂质半导体的应用背景半导体中的杂质对电离率的影响非常大,本征半导体经过掺杂就形成杂质半导体,半导体中掺杂微量杂质时,杂质原子的附近的周期势场的干扰并形成附加的束缚状态,在禁带只能够产生的杂质能级
能提供电子载流子的杂质称为施主杂质,相应能级称为施主能级,位于禁带上方靠近导带底附近
一、N 型半导体 在本征半导提硅(或锗)中掺入微量的 5 价元素,例如磷,则磷就取代了硅晶体中少量的硅原子,占据上的某些位置
磷最外层有 5 个,其中 4 个价电子分别与邻近 4 个硅原子形成结构,多余的 1个价电子在共价键之外,只受到磷原子对它微弱的束缚,因此在下,即可获得挣脱束缚所需要的而成为,游离于之间
失去电子的磷原子则成为不能移动的正离子
磷由于可以释放 1 个电子而被称为施主原子,又称
在中每掺入 1 个磷就可产生 1 个自由电子,而产生的的数目不变
这样,在掺入磷的半导体中,自由电子的数目就远远超过了数目,成为(简称多子),空穴则为少数载流子(简称)
显然,参加导电的主要是电子,故这种半导体称为电子型半导体,简称 N 型半导体
二、P 型半导体 在本征半导体硅(或锗)中,若掺入微量的 3 价元素,如硼,这时硼原子就取代了晶体中的少量硅原子,占据晶格上的某些位置
硼原子的 3 个分别与其邻近的 3 个硅原子中的 3 个价电子组成完整的,而与其相邻的另 1 个硅原子的共价键中则缺少 1 个电子,出现了 1 个
这个被附近硅原子中的价电子来填充后,使 3 价的硼原子获得了 1 个电子而变成负离子
同时,邻近共价键上出