半导体的原理是什么?

半导体的原理是什么?,第1张

请用简练的语言直接回答问题。

物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性差的材料,如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。

本征半导体:不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。在极低温度下,半导体的价带是满带(见能带理论),受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。空穴导电并不是实际运动,而是一种等效。电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动 [1]  。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合。复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热)。在一定温度下,电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。温度升高时,将产生更多的电子- 空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。无晶格缺陷的纯净半导体的电阻率较大,实际应用不多。

导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。

其导电的原理就是在纯净的半导体中通过掺杂后,得到两种半导体,即N型与P型半导体。

由于掺杂,在两类半导体内产生了两种参与导电的元素即:自由电子和空穴。如果把两类掺杂半导体通过特殊工艺结合在一体,就会出现电子与空穴的扩散、漂移和复合等运动现象,这种运动现象导致在两类半导体结合部位形成pn结。

pn结是构成电子器件的基础。其具有很多的特性。如我们现在用的二极管、三极管、场效应管、集成电路等都是。

不好意思,我说的不全,如果你没有电子技术学习的基础,你会听不懂。建议你如果想学好,就得去系统的学习。 后面还有很多知识,祝你学习好。


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