导体、绝缘体、半导体
物质的导电性能取决于原子结构,低价元素一般导电性能好,如银、铜、铝制
等金属材料,最外层电子容易摆脱原子核的束缚,成为自由电子,可以在外电
场的作用下,产定向移动即产生电流。
高价元素,如惰性气体、或高分子物质
如橡胶它们的最外层电子很难挣脱原子核的束缚成为自由电子
所有导电性差
硅Si 锗Ge 砷化镓GaAs
半导体器件是由经过特殊加工且性能可控的半导体材料制成的
本征半导体
将纯净的半导体经过一定工艺过程的单晶体 即被称为本征半导体
硅Si 锗Ge都是四价元素
他们的最外层电子既不像导体那样容易挣脱原子核的束缚成为自由电子
也不像绝缘体那样被原子核束缚得那么紧
内部几乎没有自由电子
本征半导体中的四价元素是靠共价键结合成分子的
有些半导体受到热或光的激发时导电能力将明显增长
半导体二极管 晶体三极管 场效应管
半导体的光敏和热敏特性
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本征激发
本征激发所产生的电子-空穴对,在外电场的作用下
都会定向移动而形成电流
与自由电子移动方向相反的电流
两种载流子,硅的热稳定性比锗好
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N型半导体和P型半导体
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在本征半导体硅或锗中 掺入微量的五价元素
如磷P掺入的杂质并不改变本征半导体硅或锗的晶体结构
只是半导体晶格点阵中的某些硅或锗原子被磷原子所取代
五价元素的四个价电子与硅或锗原子组成共价键之后
五价元素的原子团因失去电子而成为正离子
但它不产生空穴
不能像空穴那样被电子填充而移动参与导电 所以它不是载流子
电子型半导体 N型半导体
施主原子
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加入硼原子