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不带电。n型
半导体是指在本征半导体中加入五价
元素,每一个五价元素原子与四个四价半导体元素原子形成四对共用电子对(每一对电子对由半导体元素原子与该五价元素原子各提供一个电子),这样五价元素原子因四对八个共用电子而达到最外层电子稳定,于是多出来的一个电子(因为形成共用电子对时五价元素原子只贡献了4个电子)就成为自由电子,这就是n型半导体的多数
载流子。但是尽管如此,n型半导体还是不带电。因为加入五价元素后所有原子的质子数与所有原子的电子数仍然相等,在加入五价元素后,在载流子的形成过程中不存在系统对外电子的失去或得到。因此整个系统还是静电平衡,因此,不带电。半导体一般分为本征半导体和杂质半导体。杂质半导体根据掺入元素价态的不同又分为n型半导体(掺入五价元素)与p型半导体(掺入三价元素)。本征半导体导电性能很差,其中电子和空穴都参与导电,而电子和空穴都是热激发形成的。因此本征半导体的导电性具有温度敏感性。杂质半导体导电性能要好于本征半导体。同时杂质半导体主要是多子(多数载流子)导电。这是因为五价或三价元素掺入的过程使多子数量远多于少子数量。其中n型半导体多子为自由电子,p型半导体多子为空穴。因为杂质半导体多子数量主要和掺入杂质数量有关,因此其多子几乎不受温度影响。但其导电性对温度也比较敏感,这是因为质半导体中的少子还是受热激发产生的,因此也受温度影响。基本的半导体器件主要有以下几种:pn结二极管,金属氧化物场效应晶体管(MOS),双极晶体管(BJT),结型场效应晶体管。pn结二极管结构:其中pn结二极管由n型半导体和p型半导体接触产生。工作原理:由于二者接触后产生由n型半导体指向p型半导体的内建电场,当外加电压由n型半导体指向p型半导体时进一步增强了其内建电场,因而其电流会很小,当外加电压由p型指向n型时,内建电场降低,电流可顺利通过pn结,形成单向导电的特性。MOS结构:主要由栅极,漏极及源极三部分构成。工作原理:通过栅极控制沟道载流子浓度实现对源极及漏极电流的控制。BJT结构:由发射极,基极,集电极构成。基本原理:通过控制发射极与基极之间的电压以及集电极与基电极之间的电压实现电流的放大,截至等效应。结型场效应晶体管:与MOS构成类似,不同点仅在于其栅极位于沟道的上下两侧。工作原理:上下栅极同时控制沟道的载流子浓度及沟道的宽度实现对电流的控制。
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