硅中掺铟和磷形成什么半导体

硅中掺铟和磷形成什么半导体,第1张

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)。

磷5价元素,形成n型半导体,电子为杂质载流子,掺杂越多,此时的费米能级偏离导带和价带的中心(本征费米能级基本位于中心)靠近导带,也就是施主能级(杂质能级),此时电子更容易跨越禁带成为自由载流子.

所以应该说杂质能级高于本征费米能级

1、硅为半导体的主体材料,其原子最外层是四个电子。渗入少量磷后,由于周围的硅只需要四个外来电子与其组成共价键,所以就余出一个自由电子。2、一只二极管没有接入电路前当然视为开路状态。3、“开路中半导体中的离子不能任意移动”的说法确实值得商榷。其实固体中的离子主体无论开路闭路都不能移动,但掺杂半导体中的电子和掺杂半导体离子中的空穴在封闭电路中却能在电压的作用下定向移动,而掺杂半导体中的电子和掺杂半导体离子中的空穴在开路条件下却会随机地一刻不停地左突右撞,宏观统计上看相当于没动。在闭合电路中,当存在电压作用时,掺杂半导体离子中的空穴会向电压降低的方向移动,而掺杂半导体中的电子则向相反的方向移动。


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