硼或者氮,它就会变成半导体.为什么

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硼或者氮,它就会变成半导体.为什么

半导体器件中包含p型和n型两种半导体.P型半导体指本征半导体(纯净未掺杂的半导体)中掺入三价元素杂质,如硅中掺入杂质硼,这样的半导体中多数载流子是空穴;N型半导体指本征半导体中掺入五价元素杂质,如硅中掺入杂质磷,这样的半导体中多数载流子是电子.当p型半导体与n型半导体接触时会在接触面上形成pn结,即是PN结二极管.双极结型晶体管也就是BJT、三极管,其原理都是以PN结为基础的.

元素周期表中,C和Si同族,故在金刚石中掺入少量的硼或者氮,它就会变成半导体.

在元素周期表中金属和非金属的分界处,可以找到半导体材料,如硅、锗、镓等

另外还有半导体的特性:

半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。它的重要特性表现在以下几个方面:

(1)热敏性 半导体材料的电阻率与温度有密切的关系。温度升高,半导体的电阻率会明显变小。例如纯锗(Ge),温度每升高10度,其电阻率就会减少到原来的一半。

(2)光电特性 很多半导体材料对光十分敏感,无光照时,不易导电;受到光照时,就变的容易导电了。例如,常用的硫化镉半导体光敏电阻,在无光照时电阻高达几十兆欧,受到光照时电阻会减小到几十千欧。半导体受光照后电阻明显变小的现象称为“光导电”。利用光导电特性制作的光电器件还有光电二极管和光电三极管等。

近年来广泛使用着一种半导体发光器件--发光二极管,它通过电流时能够发光,把电能直接转成光能。目前已制作出发黄,绿,红,蓝几色的发光二极管,以及发出不可见光红外线的发光二极管。

另一种常见的光电转换器件是硅光电池,它可以把光能直接转换成电能,是一种方便的而清洁的能源。

(3)搀杂特性 纯净的半导体材料电阻率很高,但掺入极微量的“杂质”元素后,其导电能力会发生极为显著的变化。例如,纯硅的电阻率为214×1000欧姆/厘米,若掺入百万分之一的硼元素,电阻率就会减小到0.4欧姆/厘米。因此,人们可以给半导体掺入微量的某种特定的杂质元素,精确控制它的导电能力,用以制作各种各样的半导体器件。


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