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。
本征半导体实际应用最多的半导体是硅和锗,它们原子的最外层电子(价电子)都是四个。完全纯净的、结构完整的半导体,称为本征半导体(晶体结构)。
(1)硅和锗的晶体结构
在硅和锗晶体中,原子按四角形系统组成晶体点阵,每个原子都处在正四面体的中心,而四个其它原子位于四面体的顶点,每个原子与其相临的原子之间形成共价键,共用一对价电子。
(2)本征半导体的导电机理
(a)在绝对0度和没有外界激发时,价电子被共价键束缚,本征半导体中没有可以运动的带电粒子(即载流子),不导电,相当于绝缘体。
(b)在常温下,由于热激发,使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚,成为自由电子,同时共价键上留下一个空位,称为空穴。即出现电子-空穴对。温度越高,本征半导体的导电能力越强,温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素,这是半导体的一大特点。
(3)本征半导体的导电机理
在电场力作用下,空穴吸引临近的电子来填补,这样的结果相当于空穴的迁移,而空穴的迁移相当于正电荷的移动,因此认为空穴也是载流子,是带正电的粒子。
在半导体外加电压的作用下,出现两部分电流:自由电子定向移动、空穴的迁移。
本征半导体中由于电子-空穴数量极少,导电能力极低。实用时采用杂质半导体(P型、N型)。
你这个问题提得很好.因为高度补偿半导体的有效载流子浓度很低,类似于本征半导体,所以采用常规的三探针技术、四探针技术等测量电阻的方法是无效的,就是采用电容-电压技术等也都不能很好检测出来.因此,只有采用光吸收等光学技术才有可能检测出杂质.
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