什么是半导体元件呢?

什么是半导体元件呢?,第1张

所谓半导体,是指其导通电流的能力不如金属那样好,但却又不如绝缘体那样差的物质。所谓“电流”实质就是这种自由电子在导线中的移动,由于电子带负电荷,故电子移动方向与电流方向相反,在图下中,电流从阳极流向阴极,电子当然从阴移向阳极,虽然多数国家(如日本、中国等>是这样规定电流方向的,也有些国外书籍,把电子移动方向约定为电流方向的。

半导体的种类有本征半导体,P型半导体,N型半导体,半导体工程学是基础,若不理解半导体工程学,就不能理解二极管,当然也不能完全理解晶体管和场效应管(FET)等半导体器件。(1)本征半导体,硅和锗都是半导体,而纯硅和锗(11个9的纯度)晶体称本征半导体,硅和锗为4价元素,其晶体结构稳定。

(2)P型半导体、P型半导体是在4价的本征半导体中混入了3价原子,极少量〈一千万份之一以下)的铟作成的晶体,由于3价原子进入4价原子中,因此作为晶体管结构就产生缺一个电子的部分,由于缺少电子,所以带正电,P型的“P”,正是取“Positive(正)”一词的第一个字母。

(3)N型半导体、若把5价的原子,砷混入4价的本征半导体中,会变得怎样?与上述相反,将产生多余1个电子状态的结晶,并显出带负电。这就是N型半导体,“N”便是从“Negative(负)”中取的第一个字母。

半导体器件种类、半导体虽然有本征半导体,N型半导体、P型半导体三类,但实际上只使用了P型和N型半导体,由P型半导体或N型半导体单体构成的产品,有热敏电阻器,正温度系数热敏电阻器、压敏电阻器等电阻体,由P型与N型半导体结合而构成的单结半导体元件,最常见的便是二极管,此外,FET也是单结元件,PNP或NPN以及形成双结的半导体元件就是晶体管,除单结、双结器件外,还有PNPN4层厂结构(如晶闸管)甚至也可形成NPNPN的5层结构。

n型半导体和p型半导体的区别如下:

1、形成原因不同

在半导体中掺入施主杂质,就得到N型半导体;施主杂质:周期表第V族中的某种元素,例如砷或锑。

在半导体中掺入受主杂质,就得到P型半导体;受主杂质:周期表中第Ⅲ族中的一种元素,例如硼或铟。

2、导电特性不同

P型半导体的导电特性:它是靠空穴导电,掺入的杂质越多,多子(空穴)的浓度就越高,导电性能也就越强。

N型半导体的导电特性:掺入的杂质越多,多子(自由电子)的浓度就越高,导电性能也就越强。

3、定义不同

N型半导体,也称为电子型半导体。N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。“N”表示负电的意思,取自英文Negative的第一个字母。在这类半导体中,参与导电的 主要是带负电的电子,这些电子来自半导体中的施主。

P型半导体,也称为空穴型半导体。P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体。由于P型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故P型半导体呈电中性。

相关介绍:

在半导体中掺入施主杂质,就得到N型半导体;在半导体中掺入受主杂质,就得到P型半导体。由P型半导体或N型半导体单体构成的产品有热敏电阻器、压敏电阻器等电阻体。由P型与N型半导体结合而构成的单结半导体元件,最常见的是二极管。

P型半导体也称为空穴型半导体。P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体。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,就形成P型半导体。在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体。

主要依靠导带电子导电的半导体称之为N型半导体,也即是电子型半导体。主要依靠空穴导电的半导体称之为P型半导体,也即是空穴型半导体。

用左手定则,磁场方向穿过手心,四指方向为电流方向,拇指为电场方向,拇指指向负电荷一侧,此时为P型半导体,空穴型.若方向正好相反,则为N型半导体,也是电子型。

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。


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