半导体在任何情况下都不能导电

半导体在任何情况下都不能导电,第1张

一般情况下是。在常温下纯净的半导体是不导电的,但是通过加热或者是掺杂能够使价带电子跃迁到导带上,从而可以移动,发生导电的现象。正是由于半导体的这些特性,所以半导体可以做出很多电子元件,例如,二级管,三级管等,广泛应用于各种电子设备。

本征半导体

实际应用最多的半导体是硅和锗,它们原子的最外层电子(价电子)都是四个。完全纯净的、结构完整的半导体,称为本征半导体(晶体结构)。

(1)硅和锗的晶体结构

在硅和锗晶体中,原子按四角形系统组成晶体点阵,每个原子都处在正四面体的中心,而四个其它原子位于四面体的顶点,每个原子与其相临的原子之间形成共价键,共用一对价电子。

(2)本征半导体的导电机理

(a)在绝对0度和没有外界激发时,价电子被共价键束缚,本征半导体中没有可以运动的带电粒子(即载流子),不导电,相当于绝缘体。

(b)在常温下,由于热激发,使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚,成为自由电子,同时共价键上留下一个空位,称为空穴。即出现电子-空穴对。温度越高,本征半导体的导电能力越强,温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素,这是半导体的一大特点。

(3)本征半导体的导电机理

在电场力作用下,空穴吸引临近的电子来填补,这样的结果相当于空穴的迁移,而空穴的迁移相当于正电荷的移动,因此认为空穴也是载流子,是带正电的粒子。

在半导体外加电压的作用下,出现两部分电流:自由电子定向移动、空穴的迁移。

本征半导体中由于电子-空穴数量极少,导电能力极低。实用时采用杂质半导体(P型、N型)。


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