空穴导电 由于共价键中出现了空穴,在外加电场的作用下,邻 近价电子就可填补到这个空位上,而在这个电子原来 的位置上又留下新的空位,其他电子又可转移到这个 新的空穴,这样就使共价键中出现电荷迁移。 ?共价键中空穴或束缚电子移动产生电流的根本原因是 由于共价键中出现空穴引起的。 必 把空穴看成是一个带正电的粒子,所带的电量与电子 相等,符号相反,在外加电场作用下,可以自由地在 晶体中运动,从而和自由电子一样导电。因此空穴是 一种载流子,空穴越多,半导体中的载流于数目就越 多,因此形成的电流就愈大。 6
6 空穴导电 由于共价键中出现了空穴,在外加电场的作用下,邻 近价电子就可填补到这个空位上,而在这个电子原来 的位置上又留下新的空位,其他电子又可转移到这个 新的空穴,这样就使共价键中出现电荷迁移。 共价键中空穴或束缚电子移动产生电流的根本原因是 由于共价键中出现空穴引起的。 把空穴看成是一个带正电的粒子,所带的电量与电子 相等,符号相反,在外加电场作用下,可以自由地在 晶体中运动,从而和自由电子一样导电。因此空穴是 一种载流子,空穴越多,半导体中的载流于数目就越 多,因此形成的电流就愈大
杂质半导体 ?在本征半导体中掺入微量的杂质,就会使半导体的导 电性能发生显著的改变。 冬 因掺入杂质的性质不同,杂质半导体可分为空穴(P) 型半导体和电子(N)型半导体两大类。 7
7 杂质半导体 在本征半导体中掺入微量的杂质,就会使半导体的导 电性能发生显著的改变。 因掺入杂质的性质不同,杂质半导体可分为空穴(P) 型半导体和电子(N)型半导体两大类
P型半导体 在硅或锗的晶体内渗入少量三价元素杂质,如硼(或 铟)等,因硼原子只有三个价电子,它与周围硅原于 组成共价键时,缺少一个电子,在晶体中便产生一个 空位。 当相邻共价键上的电子受到热振动或在其他激发获得 能量时,有可能填补这个空位,使硼原子成为不能移 动的负离子;而原来硅原子的共价键,则因缺少一个 电子,形成了空穴。 因为硼原子在硅晶体中能接受电子,故称硼为受主杂 质或P型杂质,受主杂质除硼外,尚有铟和铝。加入砷 化镓的受主原子包括元素周期表中的Ⅲ族元素(作为镓 原子的受主)或V族元素(作为砷原子的受主)。 8
8 P型半导体 在硅或锗的晶体内渗入少量三价元素杂质,如硼(或 铟)等,因硼原子只有三个价电子,它与周围硅原于 组成共价键时,缺少一个电子,在晶体中便产生一个 空位。 当相邻共价键上的电子受到热振动或在其他激发获得 能量时,有可能填补这个空位,使硼原子成为不能移 动的负离子;而原来硅原子的共价键,则因缺少一个 电子,形成了空穴。 因为硼原子在硅晶体中能接受电子,故称硼为受主杂 质或P型杂质,受主杂质除硼外, 尚有铟和铝。加入砷 化镓的受主原子包括元素周期表中的II族元素(作为镓 原子的受主)或IV族元素(作为砷原子的受主)
P型半导体的共价键结构 P型半导体在产生空穴时,不产生新的自由电子。控 制掺入杂质的多少,便可控制空穴数量。 在P型半导体中, 空穴数远大于自 由电子数,在这 种半导体中,以 受主原子 邻近的电子落入受主的空位 留下可移动的空穴 空穴导电为主 因而空穴为多数 可移动的空穴 载流子,自由电 受主获得一个电子 子为少数载流子。 而形成一个负离子 十4】 9
9 P型半导体的共价键结构 P型半导体在产生空穴时,不产生新的自由电子。控 制掺入杂质的多少,便可控制空穴数量。 在P型半导体中, 空穴数远大于自 由电子数,在这 种半导体中,以 空穴导电为主, 因而空穴为多数 载流子,自由电 子为少数载流子
N型半导体 冬为了在半导体内产生多余的电子,可以将一种叫做施 主杂质或N型杂质掺入硅(或锗)的晶体内。 ?施主原子在掺杂半导体的共价键结构中多余一个电子。 典型的施主原子有磷、砷和锑。在砷化镓工艺中,施 主原子包括元素周期表中的V族元素(作为砷原子的 施主)或V族元素(作为镓原子的施主)。 当一个施主原子加入半导体后,其多余的电子易于受 热激发而成为自由电子参与传导电流,它移动后,在 施主原子的位置上留下一个固定的、不能移动的正离 子。 在产生自由电子的同时,并不产生相应的空穴。称为 电子型半导体或N型半导体。在N型半导体中,电子 为多数载流子,空穴为少数载流子。 10
10 N型半导体 为了在半导体内产生多余的电子,可以将一种叫做施 主杂质或N型杂质掺入硅(或锗)的晶体内。 施主原子在掺杂半导体的共价键结构中多余一个电子。 典型的施主原子有磷、砷和锑。在砷化镓工艺中,施 主原子包括元素周期表中的VI族元素(作为砷原子的 施主)或IV族元素(作为镓原子的施主)。 当一个施主原子加入半导体后,其多余的电子易于受 热激发而成为自由电子参与传导电流,它移动后,在 施主原子的位置上留下一个固定的、不能移动的正离 子。 在产生自由电子的同时,并不产生相应的空穴。称为 电子型半导体或N型半导体。在N型半导体中,电子 为多数载流子,空穴为少数载流子