盛建环境为其国产半导体工艺配套设备及关键零部件项目奠基
06-06
半导体是非常重要的电子器件。
我们的智能手机和其他设备中都含有半导体。
为了增强大家对半导体的认识,本文将介绍半导体的重要特性以及半导体导电的原理。
如果您对半导体感兴趣,不妨跟着小编继续阅读。
1。
半导体的重要特性 1。
热敏特性 半导体的电阻率会随着温度的变化而发生显着的变化。
例如,对于纯锗,湿度每增加10度,其电阻率就会降低至原值的1/2。
温度的细微变化可以反映在半导体电阻率的明显变化上。
利用半导体的热敏特性,可以制造温度传感元件(热敏电阻)用于温度测量和控制系统。
值得注意的是,各种半导体器件都具有热敏特性,当环境温度发生变化时,会影响其工作稳定性。
2。
感光特性 半导体的电阻率对光线的变化非常敏感。
有光时,电阻率很小;当没有光的时候,电阻率很大。
例如,常用的硫化镉光敏电阻在无光照时阻值高达数十兆欧。
当受到光照时,电阻突然下降到数万欧姆,电阻值变化数千倍。
利用半导体的光敏特性,生产出各种类型的光电器件,如光电二极管、光电晶体管、硅光伏器件等,广泛应用于自动控制和无线电技术中。
3。
掺杂特性 在纯半导体中,掺杂极少量的杂质元素就会极大地改变其电阻率。
例如,用人掺杂纯硅。
硼元素的电阻率将从 00 欧姆开始。
在内部,它减少到 0.4 欧姆。
里面,也就是硅的导电能增加了50万倍以上。
正是通过掺杂某些杂质元素,人们可以人为地、精确地控制半导体的电导率,从而制造出不同类型的半导体器件。
可以毫不夸张地说,几乎所有的半导体器件都是由掺杂特定杂质的半导体材料制成的。
2. 半导体的导电原理 (1) 半导体的导电原理 不含杂质的半导体称为本征半导体。
半导体硅和锗有四个最外层电子,因此称为四价元素,每个外层电子称为价电子。
为了处于稳定状态,单晶硅和单晶锗中每个原子的四个价电子必须与相邻原子的价电子配对,形成所谓的共价键,如图所示。
但是共价键中的电子不像绝缘体中的电子那样紧密结合。
由于能量激发(如光、温度变化),一些电子可以脱离原来的键,成为自由电子。
同时,电子从某处的共价键中丢失,相应地留下一个空位,称为空穴。
自由电子和空穴总是成对出现。

如果在本征半导体上施加电压,就会有两个相等数量的带电粒子(称为载流子)产生电流。
一是自由电子向正极运动形成的电子电流;另一种是空穴向负极移动形成的空穴电流。
如图所示。
空穴电流的形成就像电影院里,前排座位空着,后排的人一一向前挤满。
人往前走,空位往后退。
因此,半导体中同时存在电子传导性和空穴传导性,但由于这两种载流子数量较少,导致半导体本征传导性远不如金属中的自由电子。
(2) p型半导体的导电原理 半导体中有两种载流子:导带中的电子和价带中的空穴。
如果某种半导体的电导率主要取决于价带中的空穴,则该类型的半导体称为P型半导体。
“P”是正电的意思,取自英文Positive的第一个字母。
在这种类型的半导体中,导体(即电荷载流子)主要是带正电的空穴,它们来自半导体中的受主。
因此,任何掺杂受主杂质或受主多于施主的半导体都是p型半导体。
例如,含有适量硼、铟、镓等三价元素的锗或硅等半导体就是P型半导体。
由于P型半导体中的正电荷和负电荷量相等,因此P型半导体呈电中性。
空穴主要由杂质原子提供,自由电子由热激发形成。
掺入的杂质越多,电子(空穴)浓度越高,导电性越强。
以上就是小编这次带来的半导体相关内容。
通过这篇文章,希望大家对半导体有一定的了解。
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