第二讲半忌体基础知识
第二讲 半导体基础知识
③大学 第二讲半导体基础知识 本征半导体 二、杂质半导体 三、N结的形成及其单向导电性 FN结的电容效应
第二讲 半导体基础知识 一、本征半导体 二、杂质半导体 三、PN结的形成及其单向导电性 四、PN结的电容效应
本征半导体 什么是半导体?什么是本征半导体? 导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。 导体一一铁、铝、铜等金属元素等低价元素,其最外层电 子在外电场作用下很容易产生定向移动,形成电流。 绝缘体一一惰性气体、橡胶等,其原子的最外层电子受原 子核的束缚力很强,只有在外电场强到一定程度时才可能导 电。 半导体一一硅(Si)、锗(Ge),均为四价元素,它们原 子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。 本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。 无杂质稳定的结构
一、本征半导体 导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。 无杂质 稳定的结构 本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。 1、什么是半导体？什么是本征半导体？ 导体－－铁、铝、铜等金属元素等低价元素，其最外层电 子在外电场作用下很容易产生定向移动，形成电流。 绝缘体－－惰性气体、橡胶等，其原子的最外层电子受原 子核的束缚力很强，只有在外电场强到一定程度时才可能导 电。 半导体－－硅（Si）、锗（Ge），均为四价元素，它们原 子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间
1、本征半导体的结构 共价键 自由 由于热运动,具有足够能量 空穴 的价电子挣脱共价键的束缚 而成为自由电子 自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置,称为空穴 自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。 定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度升高, 热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对 的浓度加大
1、本征半导体的结构 由于热运动，具有足够能量 的价电子挣脱共价键的束缚 而成为自由电子 自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置，称为空穴 自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合。 共价键 一定温度下，自由电子与空穴对的浓度一定；温度升高， 热运动加剧，挣脱共价键的电子增多，自由电子与空穴对 的浓度加大
2、本征半导体中的两种载流子 运载电荷的粒子称为载流子。 +4 4 外加电场时,带负电的自由电 子和带正电的空穴均参与导电, }(且运动方向相反。由于载流子数 4):目很少,故导电性很差。 温度升高,热运动加剧,载流 子浓度增大,导电性增强。 热力学温度0K时不导电。 载流子 为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体?
载流子 外加电场时，带负电的自由电 子和带正电的空穴均参与导电， 且运动方向相反。由于载流子数 目很少，故导电性很差。 温度升高，热运动加剧，载流 子浓度增大，导电性增强。 热力学温度0K时不导电。 为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体？ 2、本征半导体中的两种载流子 运载电荷的粒子称为载流子