半导体的原理是什么

半导体的原理是什么,第1张

原理:

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。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。

扩展资料:

半导体的应用

一、在无线电收音机(Radio)及电视机(Television)中,作为“讯号放大器/整流器”用。

二、发展「太阳能(Solar Power)」,也用在「光电池(Solar Cell)」中。

三、半导体可以用来测量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域,有较高的准确度和稳定性,分辨率可达0.1℃,甚至达到0.01℃也不是不可能,线性度0.2%,测温范围-100~+300℃,是性价比极高的一种测温元件。

四、半导体致冷器的发展, 它也叫热电致冷器或温差致冷器, 它采用了帕尔贴效应。

参考资料来源:百度百科-半导体

施主和受主杂质可以提供载流子,增大电导率;非施主和受主杂质往往会产生复合中心,减短非平衡载流子寿命;缺陷一般是产生复合中心。各种杂质和缺陷都对载流子都有散射作用,使迁移率降低,降低电导率。

主要影响是自由电子和空穴数量的精确控制。简单说,杂质越多,说明物理材料中的自由电子和空穴精确控制就越差,差可以导致物理指标下降:杂散电流随环境温度增加而增加;PN结的耐压程度和温度系数变劣。

扩展资料:

掺入半导体中的一类杂质或缺陷,它能接受半导体中的价带电子,产生同数量的空穴,从而改变半导体的导电性能.例如,掺入半导体锗和硅中的三价元素硼、镓等原子都是受主.如果某一半导体的杂质总量中,受主的数量占多数,则这半导体是P型半导体,这种杂质或缺陷叫做受主。

半导体中掺入微量杂质时,杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态,在禁带中产生附加的杂质能级。能提供电子载流子的杂质称为施主(Donor)杂质,相应能级称为施主能级,位于禁带上方靠近导带底附近。

参考资料来源:百度百科-杂质半导体


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