硅元素和锗元素位于第四主族,最外层有4个电子,结构稳定,是理想的半导体材料。我们把最外层具有5个电子的第五主族元素,如磷(P)、砷(As)或锑(Sb)作为杂质掺杂到硅中,即可制成n型半导体。第五主族元素中的5个电子的其中4个和硅结合,剩余的一个即可自由移动成为自由电子,而这个电子就是n型半导体的载流子,如图所示。
掺杂形成n型半导体
同理,把最外层具有3个电子的第三主族元素,如硼(B)、镓(Ga)或铟(In)作为杂质掺杂到硅中,即可制成p型半导体。第三主族元素的3个电子和硅的3个电子结合,其中一个价电子将不足以使硅和硼键合,从而产生了缺少电子的空穴,这个空穴就是p型半导体的载流子,如图所示。
掺杂形成p型半导体
其中 “n” 代表负电,取自英文negative的首字母。 “p” 表示正电的意思,取自英文positive的首字母。
本征半导体是一种理想的状态定义为:完全没有掺杂并且没有缺陷的纯净的半导体称为本证半导体
这种半导体在实际中是难以达到的,纯净度方面,杂质是很难避免的,无论再怎么样提纯也都只能增加99.999%小数点后面的9,缺陷方面,在材料形成的过程中,无论是点缺陷,线缺陷,面缺陷还是体缺陷,都会或多或少存在于晶格结构之内。
没有掺杂的半导体称为本征半导体,掺有杂质的半导体称为杂质半导体。杂质半导体:一种是掺有施主杂质的n型半导体,一种是掺有受主杂质的p型半导体,还有一种是既掺有施主杂质、又掺有受主杂质的补偿型半导体——这种半导体虽然掺入了大量杂质,但是它的电导率很低,类似于本征半导体。
至于掺有非施主和非受主杂质的半导体,一般不称为杂质半导体,因为这种半导体的电导率很低,很难实现半导体器件的功能,除非特殊需要,这种半导体一般不用。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)