电场0000000o000000SDSiooSiooSSiSi000SiooSiooo(4)o(4+)(4+ooA40(4+)（4+)ooo(4+)(4+)o000o00oo00000000287SiooSioSooSiSiSio00o0(4+)a3oo(4+)o(4+)ooo(4+)0o(4+(4+)(000oooo空穴。。oo0000oS0SSooSiSiooosioSioo(4+o（4+)oo0(4+)(4+oo（4+）o44+ooo0ooo000o000o00(b)(a)图10一8本征p-型半导体电子键合模型。(b)空（a）3价电子的硼取代硅：穴在电场下的运动。Cmeg/aol“02
© meg/aol ‘02 图10－8 本征p-型半导体电子键合模型。 （a）3价电子的硼取代硅；（b）空 穴在电场下的运动
产生空穴的非本征激发也可用能带模型来表示。这类激发的每个杂质原子引入一个带隙的能量，但其非常接近价带顶部的能量（图10一7b）对于这类非本征传导,空穴的浓度远高于电子浓度(即p>>n),因为空穴既可由受主的非本征激发产生又可由本征激发产生，这种材料称为p-型半导体，因为正电荷粒子主要控制着电导，而电子仅由本征激发产生。此时，电导率为a=peluk(10-14)在非本征半导体中，大量的电荷携带者（电子或空穴，取决于杂质类型）可在室温由热激活产生。因此，非本征半导体具有相对高的室温电导率，这些材料的大部分被设计用于在常温下使用的电子器件。meg/aol“02
© meg/aol ‘02 产生空穴的非本征激发也可用能带模型来表示。 这类激发的每个杂 质原子引入一个带隙的能量，但其非常接近价带顶部的能量（图10－ 7b）。 对于这类非本征传导,空穴的浓度远高于电子浓度(即p＞＞n),因为空 穴既可由受主的非本征激发产生又可由本征激发产生，这种材料称为 p-型半导体,因为正电荷粒子主要控制着电导，而电子仅由本征激发产 生。此时，电导率为 在非本征半导体中，大量的电荷携带者（电子或空穴，取决于杂质 类型）可在室温由热激活产生。 因此，非本征半导体具有相对高的室 温电导率，这些材料的大部分被设计用于在常温下使用的电子器件。 p e k (10-14)
10.2.6绝缘体的电导率和介电性事实上，所有的陶瓷材料和共价键高分子是绝缘体。表10一3列出了室温下各种陶瓷和高分子的电导率。材料电导率（Q.m）-1石墨105陶瓷10-10—10-12氧化铝瓷器10-10—10-12<10-10钙钠玻璃10-11—10-15云母高分子酚醛10-9—10-1010-9—10-12尼龙6.6<10-12聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）10-13—10-17聚乙烯<10-14聚苯乙烯< 10-16聚四氟乙烯（PTFE）Cmeg/aol“02
© meg/aol ‘02 10.2. 6 绝缘体的电导率和介电性 事实上，所有的陶瓷材料和共价键高分子是绝缘体。表10－3列 出了室温下各种陶瓷和高分子的电导率。 材料 电导率（ ）－1 m 石墨 105 陶 瓷 氧化铝 10-10 —10-12 瓷器 10-10 —10-12 钙钠玻璃 ＜10-10 云母 10-11—10-15 高 分 子 酚醛 10-9—10-10 尼龙6,6 10-9—10-12 聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA） ＜10-12 聚乙烯 10-13—10-17 聚苯乙烯 ＜10-14 聚四氟乙烯（PTFE） ＜ 10-16
介电材料通常是指电阻率大于108Q·m的一类在电场中以感应而非传导方式呈现其电学性能的非金属的材料。在电场的作用下介电材料呈现电偶极结构，即在分子或原子水平上存在正、负电荷的分离。由于偶极与电场的交互作用，介电材料常被用于电容器。当电压被加载于电容器上，电容器中的一个板呈现正电荷，另一板呈现负电荷，其对应于电场从正到负的方向。电容C与储存在任一板上的电量相关，可表达为：(10-15)式中V为加载于电容器上的电压。现在考虑一个平行板电容器，板间为真空，电容可从下面关系式计算：AC=601(10-16)meg/aol“02
© meg/aol ‘02 介电材料通常是指电阻率大于108 ·m的一类在电场中以感应而非传导方 式呈现其电学性能的非金属的材料。在电场的作用下介电材料呈现电偶极结 构，即在分子或原子水平上存在正、负电荷的分离。由于偶极与电场的交互 作用，介电材料常被用于电容器。 当电压被加载于电容器上，电容器中的一个板呈现正电荷，另一板呈现负 电荷，其对应于电场从正到负的方向。电容C与储存在任一板上的电量相关 ，可表达为： 式中V为加载于电容器上的电压 。 现在考虑一个平行板电容器，板间为真空，电容可从下面关系式计算： V Q C (10－15) l A C 0 (10－16)
式中A为板的面积，为板距，参数.称为真空介电常数（电容率），是一个普适常数，其为8.85×10一12法拉/米(F/m)。A(10-16)C=60如果介电材料插入到两板之间，那么：A(10-17)C=81式中c为介质介电常数，它远大于εo，相对介电常数r等于两者之比：8(10-18)1808大于1，其表现出在板间插入介电材料后电荷储存容量的增加。上述效应是法拉第于1873年首先研究的（图10一9）。meg/aol“02
© meg/aol ‘02 式中A为板的面积，l为板距，参数ε0称为真空介电常数（电容率），是一 个普适常数，其为8.85×10—12法拉/米(F/m)。 如果介电材料插入到两板之间，那么： 式中ε为介质介电常数，它远大于ε0，相对介电常数εr等于两者之比： εr大于1，其表现出在板间插入介电材料后电荷储存容量的增加。上述效应 是法拉第于1873年首先研究的（图10－9）。 l A C 0 (10－16) l A C (10－17) 0 r (10－18)