硅为什么可以作为半导体，结构化学

（1）热敏性 半导体材料的电阻率与温度有密切的关系。温度升高，半导体的电阻率会明显变小。例如纯锗（Ge），温度每升高10度，其电阻率就会减少到原来的一半。（2）光电特性 很多半导体材料对光十分敏感，无光照时，不易导电；受到光照时，就变的容易导电了。例如，常用的硫化镉半导体光敏电阻，在无光照时电阻高达几十兆欧，受到光照时电阻会减小到几十千欧。半导体受光照后电阻明显变小的现象称为“光导电”。利用光导电特性制作的光电器件还有光电二极管和光电三极管等。近年来广泛使用着一种半导体发光器件--发光二极管，它通过电流时能够发光，把电能直接转成光能。目前已制作出发黄，绿，红，蓝几色的发光二极管，以及发出不可见光红外线的发光二极管。另一种常见的光电转换器件是硅光电池，它可以把光能直接转换成电能，是一种方便的而清洁的能源。

问题一：硅为什么可以作为半导体，结构化学 半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。

硅晶体中没有明显的自由电子，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。

问题二：从微观角度来说硅为什么可以作半导体材料 因为晶体硅具有一个非常重要的特性――单方向导电，也就是说，电流只能从一端流向另一端，制作半导体器件的原材料就需要具有有这种特有的特性材料。

多角度解释：

（1）热敏性 半导体材料的电阻率与温度有密切的关系.温度升高,半导体的电阻率会明显变小.例如纯锗（Ge）,温度每升高10度,其电阻率就会减少到原来的一半.

（2）光电特性 很多半导体材料对光十分敏感,无光照时,不易导电；受到光照时,就变的容易导电了.例如,常用的硫化镉半导体光敏电阻,在无光照时电阻高达几十兆欧,受到光照时电阻会减小到几十千欧.半导体受光照后电阻明显变小的现象称为“光导电”.利用光导电特性制作的光电器件还有光电二极管和光电三极管等.

近年来广泛使用着一种半导体发光器件--发光二极管,它通过电流时能够发光,把电能直接转成光能.目前已制作出发黄,绿,红,蓝几色的发光二极管,以及发出不可见光红外线的发光二极管.

另一种常见的光电转换器件是硅光电池,它可以把光能直接转换成电能,是一种方便的而清洁的能源.

（3）搀杂特性 纯净的半导体材料电阻率很高,但掺入极微量的“杂质”元素后,其导电能力会发生极为显著的变化.例如,纯硅的电阻率为214×1000欧姆/厘米,若掺入百万分之一的硼元素,电阻率就会减小到0.4欧姆/厘米.因此,人们可以给半导体掺入微量的某种特定的杂质元素,精确控制它的导电能力,用以制作各种各样的半导体器件

半导体的导电性能比导体差而比绝缘体强.实际上,半导体与导体、绝缘体的区别在不仅在于导电能力的不同,更重要的是半导体具有独特的性能（特性）.

1． 在纯净的半导体中适当地掺入一定种类的极微量的杂质,半导体的导电性能就会成百万倍的增加―-这是半导体最显著、最突出的特性.例如,晶体管就是利用这种特性制成的.

2． 当环境温度升高一些时,半导体的导电能力就显著地增加；当环境温度下降一些时,半导体的导电能力就显著地下降.这种特性称为“热敏”,热敏电阻就是利用半导体的这种特性制成的.

3． 当有光线照射在某些半导体时,这些半导体就像导体一样,导电能力很强；当没有光线照射时,这些半导体就像绝缘体一样不导电,这种特性称为“光敏”.例如,用作自动化控制用的“光电二极管”、“光电三极管”和光敏电阻等,就是利用半导体的光敏特性制成的.

由此可见,温度和光照对晶体管的影响很大.因此,晶体管不能放在高温和强烈的光照环境中.在晶体管表面涂上一层黑漆也是为了防止光照对它的影响.最后,明确一个基本概验：所谓半导体材料,是一种晶体结构的材料,故“半导体”又叫“晶体”.

P性半导体和N型半导体----前面讲过,在纯净的半导体中加入一定类型的微量杂质,能使半导体的导电能力成百万倍的增加.加入了杂质的半导体可以分为两种类型：一种杂质加到半导体中去后,在半导体中会产生大量的带负电荷的自由电子,这种半导体叫做“N型半导体”（也叫“电子型半导体”）；另一种杂质加到半导体中后,会产生大量带正电荷的“空穴”,这种半导体叫“P型半导体”（也叫“空穴型半导体”）.例如,在纯净的半导体锗中,加入微量的杂质锑,就能形成N型半导体.同样,如果在纯净的锗中,加入微量的杂质铟,就形成P型半导体.

一个PN结构成晶体二极管----设法把P型半导体（有大量的带正电荷的空穴）和N型半导体（有大量的带负电荷的自由电子）结合在一起,见图1所示.

图1

在P型半导体的N型半导体相结合的地方,就会形成一个特殊的薄层,这个特殊的薄层就叫“PN结”.晶体二极管实际上就是由一个PN结构成的（见图1）.

例......>>

问题三：二氧化硅是不是半导体？硅是不是半导体？ 10分 二氧化硅是绝缘体 半导体是导电性介于导体和绝缘体之间的一种物质，晶体硅是半导体

问题四：硅和锗为什么属于半导体？ 因为它们的导电性能介于导体与绝缘体之间。所以称为半导体。其是构成现代电子产品的基础。

问题五：二氧化硅是不是半导体？硅是不是半导体？ 二氧化硅不是半导体 他做光纤硅是半导体

首先，电子在半导体中的能级是准连续的，可以近似认为是一簇一簇距离非常近的能级构成--这每一簇能级就是能带，能带和能带之间是有相对较大的能量差的，之间这段距离称为能隙（禁带）。而电子在金属中的能带结构简单，可以认为是一个能级（但和真空中电子能级有差距，后面会讲）

如果你问金属中的电子能否与半导体中的空穴复合，这就涉及到MS接触，就是金属和半岛体接触；（PN结原理不知你知不知道，那是半导体与半导体之间的接触，这里是金属和半导体接触）。

简单来讲，金属内的电子所含有的能量（所处能级记为Ef--就是费米能级，即大多数电子所处的能级）小于金属表面（近似于真空的电子能级E0），我们称电子从金属内部逸出到表面所需要的能量为功函数Wm=E0-Efm（m代表金属）

半导体的能带结构，如果你有所了解的话，会知道在电子（空穴）所处能级是费米能级Ef，导带底能级为Ec，价带顶为Ev；这个不明白也没关系，你就想像费米能级夹在他们两个能级之间，这是大多数电子所处的能级。记半导体电子逸出到表面所需的能量Ws=E0-Efs（s代表半导体）

当接触时（忽略M，S间的间隙），{注意：不同类型的半导体能带结构不同，所以引起的效果也不同}，以n型半导体和金属接触为例（假设Wm>Ws），接触后电子系统统一，即两部分费米能级持平；（不清楚可以自己画画关系，要不就接本半导体物理看看）又由于Wm>Ws，所以Efs>Efm，即电子易从半导体流向金属，使半导体表面带正电（因为原来是中性的，现在带负电的电子走了一部分），金属表面带负电。

如果像你所说到的问题中，带有空穴的半导体（空穴为多子）--P型半导体，和金属接触时（先假设Wm<Ws），你将会发现半导体价带顶和导带底在接触处向下弯曲，构成阻挡层，即空穴易从半导体进入金属，而电子不容易从金属进入半导体，这样的话电子和空穴只能在金属中复合。而如果是Wm>Ws的话，情形相反，半导体价带顶和导带底在接触处向上弯曲，形成反阻挡层，即电子易从金属进入半导体，而空穴不容易从半导体进入金属，这样电子和空穴会在半导体表面进行复合。

至于Wm和Ws的关系如何，这和不同金属元素和半导体掺杂有关。

但应注意的是，如果半岛体表面态密度很大，它可以屏蔽金属接触的影响，即半导体和金属接触时的势垒高度和金属功函数Wm几乎无关，而仅由半导体的表面性质所决定。这个你要想深入了解就自己看书吧。

至于补充问题，当电子在不同能带上迁移时，必须有足够的能量让他跨越禁带的势垒。即使在不同能级间跃迁时也要提供或释放能量。

在半导体器件实现上，一般这些能量都是由外电压提供。

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