半导体分为哪些类型?

半导体分为哪些类型?,第1张

一、N型半导体

N型半导体也称为电子型半导体,即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。

形成原理

掺杂和缺陷均可造成导带中电子浓度的增高. 对于锗、硅类半导体材料,掺杂Ⅴ族元素,当杂质原子以替位方式取代晶格中的锗、硅原子时,可提供除满足共价键配位以外的一个多余电子,这就形成了半导体中导带电子浓度的增加,该类杂质原子称为施主. Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的施主往往采用Ⅳ或Ⅵ族元素. 某些氧化物半导体,其化学配比往往呈现缺氧,这些氧空位能表现出施主的作用,因而该类氧化物通常呈电子导电性,即是N型半导体,真空加热,能进一步加强缺氧的程度。

二、P型半导体

P型半导体一般指空穴型半导体,是以带正电的空穴导电为主的半导体。

形成

在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成P型半导体。在P型半导体中,空穴为多子,自由电子为少子,主要靠空穴导电。由于P型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故P型半导体呈电中性。空穴主要由杂质原子提供,自由电子由热激发形成。

特点:

(一)、N型半导体

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。

(二)、P型半导体

掺入的杂质越多,多子(空穴)的浓度就越高,导电性能就越强。

半导体是介于导体与非导体间之物质(如矽或锗),故其导电性居于金属与绝缘体之间,并随温度而增加。半导体材料,呈中度至高度之电阻性(视制造之际所掺杂之物质而定)。纯半导体材料(

称为内质半导体),导电性低;若于其中添加特定类型之杂质原子(成为外质半导体),则可大为增加其导电性。施体杂质(5价)可大量增加电子数目,而产生负型半导体;受体杂质(3价)则大量增加电洞数目,而产生正型半导体。此种外质半导体之导电性,端视其中杂质之类型及总量而定。不同导电性之半导体若经集合一起,可形成各种接面;

此即为半导体装置(供作电子组件使用)之基础。半导体一词,亦常意指此类装置本身(如电晶体、积体电路等)。

补充:良好的半导体有四个价电子,所以加入五价电子的原子会增加电子数(多一个),而加入三价电子,会多一个电洞(少一个)。

'超导现象'是指材料在低于某一温度时,电阻变为0的现象,而这一温度称为超导转变温度(T<sub>c</sub>)。超导现象的特征是[[零电阻]]和完全[[抗磁性]]。


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