硅的结构怎样保证了它的半导体性质

硅的结构怎样保证了它的半导体性质,第1张

硅不是电子的导体,因为在硅中,由3s和3p原子轨道组成的成键分子轨道能带和等量反键分子轨道能带在能量上有很大的差距.在含有N个原子的晶体中有4N个分子轨道,其中有2N个成键轨道.4N个价电子将填充到2N个成键轨道中;而金属的导电性要求能带不能被充满.

硅是一种半导体,单晶硅本身不导电的,要掺杂,要掺杂P或者B,形成空穴,得到N型或者P型半导体.它掺杂后主要形成两种半导体结构:

P型半导体:在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位子,形成P型半导体.在P型半导体中,空穴多于自由电子.N型半导体:在纯净的硅晶体中掺入Ⅴ族元素(如磷、砷、锑等),使之取代晶格中硅原子的位置,形成了N型半导体.这类杂质提供了带负电(Negative)的电子载流子,称他们为施主杂质或n型杂质.在N型半导体中,自由电子多于空穴.

问题一:为什么硅是半导体 这与硅本身的原子结构等物理特性有关。一般来说,常温下导电能力很强的物体称为导体,导电能力很弱的物体称为绝缘体,导电能力介于导体与绝缘体之间的称为半导体,硅、锗、砷化镓等物体的导电能力介于导体与绝缘体之间,故称为半导体。(并不像一楼说的硅长得像金属又不是金属所以叫半导体。。�濉!#�石墨不是金属但导电能力很强所以也是导体。。)

在半导体中掺入适量杂质(如硼、磷等),可大大提高半导体的导电能力,称为掺杂半导体(不掺入任何杂质的半导体称为本征半导体),现在所用的电子元件中绝大多数(甚至全部)都是掺杂半导体

问题二:二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

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

问题四:二氧化硅是半导体吗? 不是

问题五:晶体态硅是半导体吗? 晶体硅是一种重要的非金属材料,

晶体硅为钢灰色,无定形硅为黑色,密度2.4克/立方厘米,熔点1420℃,沸点2355℃,晶体硅属于原子晶体,硬而有光泽,有半导体性质。硅的化学性质比较活泼,在高温下能与氧气等多种元素化合,不溶于水、硝酸和盐酸,溶于氢氟酸和碱液,用于造制合金如硅铁、硅钢等,单晶硅是一种重要的半导体材料,用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。硅在自然界分布极广,地壳中约含27.6%

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问题六:SiO2是半导体吗? 半导体分硅晶体,锗晶体。SIO2是石英

问题七:为什么硅是半导体 这与硅本身的原子结构等物理特性有关。一般来说,常温下导电能力很强的物体称为导体,导电能力很弱的物体称为绝缘体,导电能力介于导体与绝缘体之间的称为半导体,硅、锗、砷化镓等物体的导电能力介于导体与绝缘体之间,故称为半导体。(并不像一楼说的硅长得像金属又不是金属所以叫半导体。。�濉!#�石墨不是金属但导电能力很强所以也是导体。。)

在半导体中掺入适量杂质(如硼、磷等),可大大提高半导体的导电能力,称为掺杂半导体(不掺入任何杂质的半导体称为本征半导体),现在所用的电子元件中绝大多数(甚至全部)都是掺杂半导体

问题八:二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

问题九: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......>>

问题十:二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


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