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P型半导体与N型半导体 学习目标 知识目标 认识P型半导体与N型半导体 情感目标 培养认真钻研 勤于思考的学习态度 学习重难点 学习重点 P型半导体与N型半导体的特点 学习难点 P型半导体与N型半导体的形成 新课教学 一 什么是半导体 物质按导电能力的强弱可分为三大类 导体容易传导电流的物质 如电缆的线芯所使用的铜 铝等金属 绝缘体能够可靠地隔绝电流的物质 如电缆的包皮所使用的橡胶 塑料等 半导体导电能力介于导体与绝缘体之间的物质 硅 Si 锗 Ge 是最常见的用于制造各种半导体器件的材料 二 半导体的特性 半导体之所以得到广泛的应用 是因为人们发现半导体具有以下三个奇妙且可贵的特性 掺杂性在纯净的半导体中掺入极其微量的杂质元素 则它的导电能力将大大增强 应用掺杂技术可以制造出各种半导体元器件 热敏性温度升高 将使半导体的导电能力大大增强 光敏性对半导体施加光线照射 光照越强 导电能力越强 小知识 半导体的奇妙导电特性是与其原子最外层的价电子有关的 半导体材料硅有4个价电子 每个硅原子和它相邻的4个硅原子通过共价键结合起来 如图所示 半导体受热或受光照时 部分价电子获得足够的能量 得以挣脱共价键的束缚而成为自由电子 自由电子逸出的空位就形成空穴 自由电子带负电 空穴带正电 通称为载流子 它们在电场的作用下能定向移动形成电流 温度升高和光照增强 半导体的价电子就接受更多的能量 有更多的价电子成为自由电子 并产生同等数量的空穴 半导体的导电性随之增强 这就是半导体具有热敏性和光敏性的原因 在纯净半导体中掺入杂质元素也会产生很多载流子参加导电 其原因将在随后分析 单晶硅结构示意图 半导体为什么具有奇妙的导电特性 三 P型半导体和N型半导体 在纯净的硅 锗半导体中 掺入10 7 10 6某种确定的杂质元素后所得的半导体称为杂质半导体 其类型有P型半导体和N型半导体 1 P型半导体P型半导体是在纯净半导体硅或锗中掺入硼 铝等3价元素形成 P型半导体的特点是 空穴数量多 自由电子数量少 参与导电的主要是带正电的空穴 故又称为空穴半导体 2 N型半导体N型半导体是在纯净半导体硅或锗中掺入微量磷 砷等5价元素形成 N型半导体的特点是 自由电子数量多 空穴数量少 参与导电的主要是带负电
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