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文档简介
1、半導體物理特性電子學的發展1.真空管時期:始自1904年,第一代電腦2.電晶體時期:始自1947年,第二代電腦3.積體電路時期:始自1958年,第三代電腦真空管 電晶體 積體電路積體電路IC的演進原子的結構 各能層名稱與電子數 價電子原子結構最外層的電子。自由電子脫離軌道而自由活動的電子。依導電能力可把物質區分為 a. 導體（最外層電子數少於4個） b. 絕緣體（最外層電子數多於4個） c. 半導體（最外層電子數等於4個） 半導體晶格結構 半導體材料：鍺、矽、砷化鎵在化學元素中，原子最外層軌道上的電子，我們稱之為價電子，而常用的半導體材料為矽和鍺最外層軌道都具有四個價電 子。每一原子為了保持電
2、性及化學特性最穩定狀態，最外層的每個價電子與鄰近的原子共有，這成對的電子稱為共價鍵 三價元素：硼、鎵、銦等物質 四價元素：鍺、矽等物質 五價元素：磷、砷、銻等物質 價電子原子結構最外層的電子。自由電子脫離軌道而自由活動的電子。依導電能力可把物質區分為 a. 導體（最外層電子數少於4個） b. 絕緣體（最外層電子數多於4個） c. 半導體（最外層電子數等於4個） 材料的導電性是由傳導帶中含有的電子數量決定。當電子從價帶獲得能量而跳躍至導電帶時，電子就可以在帶間任意移動而導電。 自由電子數的多寡決定物質導電性的良窳。 電子流：在純矽、鍺晶體施加電壓，則在導電帶將會產生自由電子而在晶體結構中自由移動
3、，於是很容易被吸引往正電壓移動，這種因自由電子的移動而行程的電流稱為電子流。 電動流：價電層上存著因電子離開所留下電洞，且留在價電層的電子仍然受到園子的束縛而無法向自由電子般在晶體結構中自由移動，但鄰近的價電子只需要點點能量就能移入鄰近的電洞而形成電動流 半導體的摻雜半導體的摻雜 純半導體的導電性並不好，除了在做特殊的偵測器外，用途不多。半導體可以利用加入特殊雜質的方式，調整他的導電載體種類及濃度，這個過程稱做摻雜摻雜。 P型半導體 1.在矽或鍺中摻雜三價元素即成為P型半導體。 2.三價元素(硼、鎵、銦)又稱為受體。 3.多數載子為電洞，少數載子為電子。 N型半導體 1.在矽或鍺中摻雜五價元素即成為N型半導體。 2.五價元素(磷、砷、銻)又稱為施體。 3.多數載子為電子，少數載子為電洞。二極體的結構(1)型半導體與型半導體接合後便成為二極體。在剛接合時，接面處電子與電洞相結合，造成在靠近接面處的型半導體失去電子後變成正離子，而型半導體失去電洞後變成負離子，此時正離子排斥電洞，負離子排斥電子，因而阻止了電子與電洞繼續結合，達到平衡狀態。 (2)在接面附近，有一區域沒有自由載子，只有帶正負電的離子，此區域稱之為障壁電位，一般而言鍺的 為，而矽為。 二極體的特性 溫度每上升1 ，VD下降2.5mV。 矽二極體溫度每上升10，ICBO增加1倍。 鍺二極體溫度每上升6，ICBO增加1倍
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