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�(wú)雜質(zhì)半導(dǎo)�
閱讀�3788�(shí)間:2018-04-21 09:59:49

�(wú)雜質(zhì)半導(dǎo)�(intrinsic semiconductor,亦稱作i型半�(dǎo)體)是指未摻入雜�(zhì)的半�(dǎo)�。半�(dǎo)體制作過程中的一�(gè)重要步驟就是摻入雜質(zhì)(doping)� 相對(duì)于無(wú)雜質(zhì)半導(dǎo)�,含有雜�(zhì)的半�(dǎo)體叫做含雜質(zhì)半導(dǎo)體(extrinsic semiconductor��

目錄

原理

  半導(dǎo)體中的雜�(zhì)�(duì)電阻率的影響非常大。半�(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)�(shí),雜�(zhì)原子附近的周期勢(shì)�(chǎng)受到干擾并形成附加的束縛狀�(tài),在禁帶中產(chǎn)加的雜質(zhì)能級(jí)。例如四�(jià)元素鍺或硅晶體中摻入五價(jià)元素磷、砷、銻等雜�(zhì)原子�(shí),雜�(zhì)原子作為晶格的一分子,其五�(gè)�(jià)電子中有四�(gè)與周圍的鍺(或硅)原子形成共�(jià)�(jié)�,多余的一�(gè)電子被束縛于雜質(zhì)原子附近,產(chǎn)生類氫能�(jí)。雜�(zhì)能級(jí)位于禁帶上方靠近�(dǎo)帶底附近。雜�(zhì)能級(jí)上的電子很易激�(fā)到導(dǎo)帶成為電子載流子。這種能提供電子載流子的雜�(zhì)稱為施主,相�(yīng)能級(jí)稱為施主能級(jí)。施主能�(jí)上的電子躍遷到導(dǎo)帶所需能量比從�(jià)帶激�(fā)到導(dǎo)帶所需能量小得多(�2�。在鍺或硅晶體中摻入微量三價(jià)元素�、鋁、鎵等雜�(zhì)原子�(shí),雜�(zhì)原子與周圍四�(gè)鍺(或硅)原子形成共�(jià)�(jié)合時(shí)尚缺少一�(gè)電子,因而存在一�(gè)空位,與此空位相�(yīng)的能量狀�(tài)就是雜質(zhì)能級(jí),通常位于禁帶下方靠近�(jià)帶處。價(jià)帶中的電子很易激�(fā)到雜�(zhì)能級(jí)上填�(bǔ)這�(gè)空位,使雜質(zhì)原子成為�(fù)離子。價(jià)帶中由于缺少一�(gè)電子而形成一�(gè)空穴載流子(�3�。這種能提供空穴的雜質(zhì)稱為受主雜質(zhì)。存在受主雜�(zhì)�(shí),在�(jià)帶中形成一�(gè)空穴載流子所需能量比本征半�(dǎo)體情形要小得多。半�(dǎo)體摻雜后其電阻率大大下降。加熱或光照�(chǎn)生的熱激�(fā)或光激�(fā)都會(huì)使自由載流子�(shù)增加而導(dǎo)致電阻率減小,半�(dǎo)體熱敏電阻和光敏電阻就是根據(jù)此原理制成的。對(duì)摻入施主雜質(zhì)的半�(dǎo)體,�(dǎo)電載流子主要是導(dǎo)帶中的電�,屬電子型導(dǎo)電,稱N型半�(dǎo)�。摻入受主雜�(zhì)的半�(dǎo)體屬空穴型導(dǎo)�,稱P型半�(dǎo)體。半�(dǎo)體在任何溫度下都能產(chǎn)生電�-空穴�(duì),故N型半�(dǎo)體中可存在少量導(dǎo)電空穴,P型半�(dǎo)體中可存在少量導(dǎo)電電�,它們均稱為少數(shù)載流子。在半導(dǎo)體器件的各種效應(yīng)�,少�(shù)載流子常扮演重要角色�

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