半导体工业 会参杂磷 ,那磷是怎麼导电的?

半导体工业 会参杂磷 ,那磷是怎麼导电的?,第1张

磷有三种同素异形体白磷,红磷,黑磷 。其中,白磷、红磷不导电,这是常见的磷的形态,因此一般说磷不导电的 。但是黑磷(不常见)有类似石墨的结构,因此可以导电。黑磷(金属磷):黑色有金属光泽的晶体,在磷的同素异形体中反应活性最弱,在空气中不会点燃。化学结构类似石墨,因此可导电。化学式一般写为P。在半导体中采用的磷为黑磷。

N型半导体。

在纯硅中掺杂(doping)少许的施子(即五价原子,最外层有5个电子的原子)如磷、砷、锑,施子的一个价电子就会成为自由电子,如此形成N型半导体,自由电子为N型半导体中导电的主要载流子(多数载流子)。

N 型半导体是通过在制造过程中用电子供体元素掺杂本征半导体而产生的。术语n 型来自电子的负电荷。在n 型半导体中,电子是多数载流子,空穴是少数载流子。n 型硅的常见掺杂剂是磷或砷。

由于N型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故N型半导体呈电中性。自由电子主要由杂质原子提供,空穴由热激发形成。掺入的杂质越多,多子(自由电子)的浓度就越高,导电性能就越强。

P型半导体

P型半导体是通过在制造过程中用电子受体元素掺杂本征半导体而产生的。术语p 型是指空穴的正电荷。与n 型半导体相反,p 型半导体的空穴浓度大于电子浓度。在p 型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。硅的常见p 型掺杂剂是硼或镓。

若在纯硅中掺杂少许的受子(即三价原子,最外层有3个电子的原子)如硼、铝、镓、铟,就少了1个电子,而形成一个空穴(Hole,或称电孔),如此形成P型半导体,电孔为P型半导体中导电的主要载流子(多数载流子)。

常见的半导体材料有硅(si)、锗(ge),化合物半导体如砷化镓(gaas)等,掺杂或制成其它化合物半导体材料,如硼(b)、磷(p)、锢(in)和锑(sb)等。其中硅是最常用的一种半导体材料。

半导体材料(semiconductor material)是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在1mΩ·cm~1GΩ·cm范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。

半导体新型材料:

其结构稳定,拥有卓越的电学特性,而且成本低廉,可被用于制造现代电子设备中广泛使用的场效应晶体管。

科学家们表示,最新研究有望让人造皮肤、智能绷带、柔性显示屏、智能挡风玻璃、可穿戴的电子设备和电子墙纸等变成现实。

昂贵的原因主要因为电视机、电脑和手机等电子产品都由硅制成,制造成本很高而碳基(塑料)有机电子产品不仅制造方便、成本低廉,而且轻便柔韧可弯曲,代表了“电子设备无处不在”这一未来趋势。

以前的研究表明,碳结构越大,其性能越优异。但科学家们一直未曾研究出有效的方法来制造更大的、稳定的、可溶解的碳结构以进行研究,直到此次祖切斯库团队研制出这种新的用于制造晶体管的有机半导体材料。

有机半导体是一种塑料材料,其拥有的特殊结构让其具有导电性。在现代电子设备中,电路使用晶体管控制不同区域之间的电流。科学家们对新的有机半导体材料进行了研究并探索了其结构与电学属性之间的关系。


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