物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性差的材料,如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。
本征半导体:不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。在极低温度下,半导体的价带是满带(见能带理论),受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。空穴导电并不是实际运动,而是一种等效。电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动 。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合。复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热)。在一定温度下,电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。温度升高时,将产生更多的电子- 空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。无晶格缺陷的纯净半导体的电阻率较大,实际应用不多。
半导体半导体是导电能力介于导体(例如,金、银、铜、铁、铝等材料)和绝缘体(例如,塑料、橡胶、陶瓷、环氧树脂、云母等材料)之间的物质,具有热敏特性、光敏特性和掺杂特性。常用的半导体材料有硅、锗、硒、砷化镓及金属的氧化物、硫化物等。纯净的、不含任何杂质的半导体材料(例如硅、锗等四价元素)称为本征半导体。
还真找不到准确的定义
举个例子:半导体硅(Si)是4价元素,也就是说它的最外层有4个电子。当掺入硼(B),硼是三价元素,最外层有3个电子。它们形成共价键以后,最外层一共只有7个电子。但是,外层电子有8个位置,意味着尚有一个位置空着。这个位置很容易俘获电子。当有外电场后,这些空位不断地俘虏电子,从而产生了电流。这就是P型半导体中空穴是多数载流子的原因。另外一种情况:如果在硅中掺入磷(P),因为磷是5价,外层有5个电子。它与硅形成共价键后就多出了一个电子。(因为外层8个电子是稳态),这就是N型半导体多数载流子是电子的原因。
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