材料的导电性是由「传导带」(conduction band)中含有的电子数量决定。当电子从「价带」(valence band)获得能量而跳跃至「导电带」时,电子就可以在带间任意移动而导电。一般常见的金属材料其导电带与价电带之间的「能隙」非常小,在室温下电子很容易获得能量而跳跃至导电带而导电,而绝缘材料则因为能隙很大(通常大于9电子伏特),电子很难跳跃至导电带,所以无法导电。
一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特,介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发,或是改变其能隙之间距,此材料就能导电。
半导体通过电子传导或电洞传导的方式传输电流。电子传导的方式与铜线中电流的流动类似,即在电场作用下高度离子化(ionization)的原子将多余的电子向着负离子化程度比较低的方向传递。电洞导电则是指在正离子化的材料中,原子核外由于电子缺失形成的「电洞」,在电场作用下,电洞被少数的电子补入而造成电洞移动所形成的电流(一般称为正电流)。
材料中载子(carrier)的数量对半导体的导电特性极为重要。这可以通过在半导体中有选择的加入其他「杂质」(三、五族元素)来控制。如果我们在纯矽中掺杂(doping)少许的砷或磷(最外层有五个电子),就会多出一个自由电子,这样就形成N型半导体;如果我们在纯矽中掺入少许的硼(最外层有三个电子),就反而少了一个电子,而形成一个电洞(电洞),这样就形成P型半导体(少了一个带负电荷的电子,可视为多了一个正电荷)。,参考: zh. *** /w/index?title=%E5%8D%8A%E5%B0%8E%E9%AB%94&variant=zh-,
不能,本征载流子(Intrinsic carrier)就是本征半导体中的载流子(电子和空穴),即不是由掺杂所产生出来的载流子。也就是说,本征载流子是由热激发——本征激发所产生出来的,即是价电子从价带跃迁到导带而产生出来的;它们是成对产生的,所以电子和空穴的浓度始终相等。本征半导体,从物理本质上来说,也就是两种载流子数量相等、都对导电起同样大小的半导体。因此,未掺杂的半导体是本征半导体,但是掺有杂质的半导体在一定条件下也可能成为本征半导体(只要两种载流子的浓度相等)。对于掺有杂质的n型或p型半导体,其中的多数载流子主要就是由杂质电离所提供,而其中的少数载流子则是由本征激发所产生的。因此,在杂质全电离情况下,多数载流子浓度基本上与温度无关,但少数载流子则随着温度呈指数式增大。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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