本征半导体是指纯净的半导体 本征半导体的导电性能在导体与绝缘体之间ppt课件

1、上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 本征半导体是指纯真的半导体。本征半导体是指纯真的半导体。 本征半导体的导电性能在导体与绝缘体之间。本征半导体的导电性能在导体与绝缘体之间。电子导电：导带中的电子在外磁场中的定向运动。电子导电：导带中的电子在外磁场中的定向运动。 空穴导电：满带中存在空穴的情况下，电子在空穴导电：满带中存在空穴的情况下，电子在满带内的迁移，相当于空穴沿相反方向运动。空穴满带内的迁移，相当于空穴沿相反方向运动。空穴相当于带正电的粒子。相当于带正电的粒子。 满带上的一个电子跃迁到导带后满带上的一个电子跃迁到导带后, ,满带中出现一满带中出现

2、一个空位，称为空穴。个空位，称为空穴。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出GaAs的扫描隧道显微镜图像的扫描隧道显微镜图像上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出空带空带满带满带 满带上带正电满带上带正电的空穴向下跃迁也的空穴向下跃迁也能构成电流能构成电流, ,这称为这称为空穴导电。空穴导电。 Eg 在外电场作用下在外电场作用下, ,空穴下面能级上的电空穴下面能级上的电子可以跃迁到空穴上子可以跃迁到空穴上来来, , 这相当于空穴向这相当于空穴向下跃迁。下跃迁。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返

3、回返回 退出退出1. n型半导体型半导体 四价的本征半导体四价的本征半导体 Si Si、GeGe等，掺入少量等，掺入少量五价的杂质元素如五价的杂质元素如P P、AsAs等构成电子型半等构成电子型半导体导体, ,称称n n型半导体。型半导体。 量子力学阐明，这种掺杂后多余的电子的能量子力学阐明，这种掺杂后多余的电子的能级在禁带中紧靠空带处级在禁带中紧靠空带处, , EDED10-2eV10-2eV，极易形，极易形成电子导电。成电子导电。该能级称为施主能级。该能级称为施主能级。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 n 型半导体 在在n型半导体中型半导体中空空

4、 带带满满 带带施主能级施主能级EDEgSiSiSiSiSiSiSiP空穴少数载流子空穴少数载流子电子多数载流子电子多数载流子上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出2. p型半导体型半导体 四价的本征半导体四价的本征半导体SiSi、e e等，掺入少量三等，掺入少量三价的杂质元素价的杂质元素( (如如B B、GaGa、InIn等等) )构成空穴型半导构成空穴型半导体，称体，称p p型半导体。型半导体。 量子力学阐明，这种掺杂后多余的空穴的能级量子力学阐明，这种掺杂后多余的空穴的能级在禁带中紧靠满带处，在禁带中紧靠满带处， EDED10-2eV,10-2eV,

5、极易产生空极易产生空穴导电。穴导电。该能级称受主能级。该能级称受主能级。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出空空 带带Ea满满 带带受主能级受主能级 P P型半导体型半导体Eg在在p型半导体中型半导体中电子少数载流子电子少数载流子空穴多数载流子空穴多数载流子SiSiSiSiSiSiSiB+上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出RT电阻与温度的关系电阻与温度的关系 导体的电阻率随导体的电阻率随温度的升高而增大。温度的升高而增大。金属金属 半导体的电阻率随温半导体的电阻率随温度的升高而急剧地下降。度的升高而急剧地下降。

6、由于半导体中的电子吸收由于半导体中的电子吸收能量后，受激跃迁到导带能量后，受激跃迁到导带的数目增多。的数目增多。 利用半导体的这种利用半导体的这种性质可以制成热敏电阻。性质可以制成热敏电阻。半导体半导体上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 半导体在光照射下，电子吸收能量后，导半导体在光照射下，电子吸收能量后，导游带跃迁。导电才干会增大，这种景象又称为游带跃迁。导电才干会增大，这种景象又称为内光电效应。内光电效应。 利用半导体的光电导景象可以制成光敏电阻。利用半导体的光电导景象可以制成光敏电阻。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回

7、返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 使使p型半导体和型半导体和n型半导体相接触，或在本征型半导体相接触，或在本征半导体两端各掺入施主杂质和受主杂质，它们交半导体两端各掺入施主杂质和受主杂质，它们交界处的构造称为界处的构造称为pn结。结。 p区空穴多电子少，区空穴多电子少，n区电子多空穴少，因此区电子多空穴少，因此p区中的空穴将向区中的空穴将向n区分散，区分散，n区的电子将向区的电子将向p区扩区扩散，在交界处构成正负电荷的积累层，在散，在交界处构成正负电荷的积累层，在p区的一区的一侧带负电，在侧带负电，在n区的一侧带正电，这一电偶层构成区的

8、一侧带正电，这一电偶层构成的电场将遏止电子和空穴的继续分散，最后到达的电场将遏止电子和空穴的继续分散，最后到达动态平衡。动态平衡。 在在pn结处构成一定的电势差结处构成一定的电势差 。0U上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出pnpn0Upn结结0eUpnpn结的能带情况结的能带情况上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出正向衔接正向衔接pn)(0UUe 当当pn结正向结正向衔接时，外电场方衔接时，外电场方向与向与pn结中的电场结中的电场方向相反，结中电方向相反，结中电场减弱，势垒降低，场减弱，势垒降低，分散加强，构成正

9、分散加强，构成正向电流。向电流。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 当当pn结反向衔接结反向衔接时，外电场方向与时，外电场方向与pn结中的电场方向一样，结中的电场方向一样，结中电场加强，势垒结中电场加强，势垒升高，少数载流子在升高，少数载流子在电场作用下挪动构成电场作用下挪动构成反向电流。反向电流。np反向衔接反向衔接)(0UUe 上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出pnpn结的伏安特性结的伏安特性UI pn结具有单导游电性，在电路中可以起结具有单导游电性，在电路中可以起到整流作用。到整流作用。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页