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什麼是純凈半導體什麼是雜質半導體

發布時間: 2021-03-06 18:04:18

A. 什麼本徵半導體什麼是雜質半導體它們各有什麼特徵

純凈晶體結構的半導體稱為本徵半導體,其自由電子濃度等於空穴濃度;摻入雜志的半導體稱為雜質半導體,其載流子明顯增多,導電性加強,其中N型半導體n>>p,P型半導體p>>n(n為自由電子濃度,p為空穴濃度)。

B. 什麼是雜質半導體,分為幾種各有什麼特點

本徵半導體是純凈的半導體,最外層是十4價電子,在本徵半導體中摻入十5價元素或版十3價元素分別形成N型半導體和權P型半導體這兩種雜質半導體,N型半導體的特點是自由電子是多子,空穴是少子,P型半導體的特點是空穴是多子,自由電子是少子。由多子形成導通電流。

C. 半導體是什麼

半導體

semiconctor

電導率(conctivity)介於金屬和絕緣體(insulator)之間的固體材料。半導體於室溫時電導率約在10ˉ10~10000/Ω·cm之間,純凈的半導體溫度升高時電導率按指數上升。半導體材料有很多種,按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。鍺和硅是最常用的元素半導體;化合物半導體包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物(砷化鎵、磷化鎵等)、Ⅱ-Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體(鎵鋁砷、鎵砷磷等)。除上述晶態半導體外,還有非晶態的有機物半導體等。

本徵半導體(intrinsic semiconctor) 沒有摻雜且無晶格缺陷的純凈半導體稱為本徵半導體。在絕對零度溫度下,半導體的價帶(valence band)是滿帶(見能帶理論),受到光電注入或熱激發後,價帶中的部分電子會越過禁帶(forbidden band/band gap)進入能量較高的空帶,空帶中存在電子後成為導帶(conction band),價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位,稱為空穴(hole),導帶中的電子和價帶中的空穴合稱為電子 - 空穴對。上述產生的電子和空穴均能自由移動,成為自由載流子(free carrier),它們在外電場作用下產生定向運動而形成宏觀電流,分別稱為電子導電和空穴導電。這種由於電子-空穴對的產生而形成的混合型導電稱為本徵導電。導帶中的電子會落入空穴,使電子-空穴對消失,稱為復合(recombination)。復合時產生的能量以電磁輻射(發射光子photon)或晶格熱振動(發射聲子phonon)的形式釋放。在一定溫度下,電子 - 空穴對的產生和復合同時存在並達到動態平衡,此時本徵半導體具有一定的載流子濃度,從而具有一定的電導率。加熱或光照會使半導體發生熱激發或光激發,從而產生更多的電子 - 空穴對,這時載流子濃度增加,電導率增加。半導體熱敏電阻和光敏電阻等半導體器件就是根據此原理製成的。常溫下本徵半導體的電導率較小,載流子濃度對溫度變化敏感,所以很難對半導體特性進行控制,因此實際應用不多。

雜質半導體(extrinsic semiconctor) 半導體中的雜質對電導率的影響非常大,本徵半導體經過摻雜就形成雜質半導體,一般可分為n型半導體和p型半導體。半導體中摻入微量雜質時,雜質原子附近的周期勢場受到干擾並形成附加的束縛狀態,在禁帶中產生附加的雜質能級。能提供電子載流子的雜質稱為施主(donor)雜質,相應能級稱為施主能級,位於禁帶上方靠近導帶底附近。例如四價元素鍺或硅晶體中摻入五價元素磷、砷、銻等雜質原子時,雜質原子作為晶格的一分子,其五個價電子中有四個與周圍的鍺(或硅)原子形成共價鍵,多餘的一個電子被束縛於雜質原子附近,產生類氫淺能級-施主能級。施主能級上的電子躍遷到導帶所需能量比從價帶激發到導帶所需能量小得多,很易激發到導帶成為電子載流子,因此對於摻入施主雜質的半導體,導電載流子主要是被激發到導帶中的電子,屬電子導電型,稱為n型半導體。由於半導體中總是存在本徵激發的電子空穴對,所以在n型半導體中電子是多數載流子,空穴是少數載流子。相應地,能提供空穴載流子的雜質稱為受主(acceptor)雜質,相應能級稱為受主能級,位於禁帶下方靠近價帶頂附近。例如在鍺或硅晶體中摻入微量三價元素硼、鋁、鎵等雜質原子時,雜質原子與周圍四個鍺(或硅)原子形成共價結合時尚缺少一個電子,因而存在一個空位,與此空位相應的能量狀態就是受主能級。由於受主能級靠近價帶頂,價帶中的電子很容易激發到受主能級上填補這個空位,使受主雜質原子成為負電中心。同時價帶中由於電離出一個電子而留下一個空位,形成自由的空穴載流子,這一過程所需電離能比本徵半導體情形下產生電子空穴對要小得多。因此這時空穴是多數載流子,雜質半導體主要靠空穴導電,即空穴導電型,稱為p型半導體。在p型半導體中空穴是多數載流子,電子是少數載流子。在半導體器件的各種效應中,少數載流子常扮演重要角色。
參考資料:網路

D. 什麼叫雜質半導體雜質半導體有哪幾種為什麼要往純凈的半導體中摻入雜質

本徵半導抄體經過摻雜就襲形成雜質半導體,一般可分為n型半導體和p型半導體,半導體中的雜質對電導率的影響,本徵半導體摻雜後形成的P型或N型半導體,是製造集成電路,二極體晶體管的必須材料 http://ke..com/view/1003023.html?wtp=tt

E. 雜質半導體的特徵是什麼

在本徵半導體中摻入微量雜質形成雜質半導體後,其導電性能將發生顯著變化。按摻入雜質的不同,雜質半導體可分為N型半導體和P型半導體。N型半導體如果在本徵半導體硅(或鍺)中摻入微量5價雜質元素,如磷、銻、砷等,由於雜質原子的最外層有5個價電子,當其中的4個與硅原子形成共價鍵時,就會有多餘的1個價電子。這個電子只受自身原子核的吸引,不受共價鍵的束縛,室溫下就能變成自由電子,如圖2.2(a)所示。磷(或銻、砷)原子失去一個電子後,成為不能移動的正離子。摻入的雜質元素越多,自由電子的濃度就越高,數量就越多。並且在這種雜質半導體中,電子濃度遠遠大於空穴濃度。因此,電子稱為多數載流子(簡稱多子),空穴稱為少數載流子(簡稱少子)。在外電場的作用下,這種雜質半導體的電流主要是電子電流。由於電子帶負電荷,因此這種以電子導電為主的半導體稱為N型半導體。

P型半導體

如果在本徵半導體硅(或鍺)中摻入微量3價元素,如硼、鎵、銦等,由於雜質原子的最外層有3個價電子,當它和周圍的硅原子形成共價鍵時,將缺少1個價電子而出現1個空穴,附近的共價鍵中的電子很容易來填補。如圖2.2(b)所示。硼(或鎵、銦)原子獲得1個價電子後,成為不能移動的負離子,同時產生1個空穴。所以,摻入了3價元素的雜質半導體,空穴是多數載流子,電子是少數載流子。在外電場的作用下,其電流主要是空穴電流。這種以空穴導電為主的半導體稱為P型半導體。

綜上所述,在本徵半導體中摻入5價元素可以得到N型半導體,摻入3價元素可以得到P型半導體。在N型半導體中,由於自由電子數目大大增加,增加了與空穴復合的機會,因此空穴數目便減少了;同樣,在P型半導體中,空穴數目大大增加,自由電子數目較摻雜前減少了。由此可知,多數載流子的濃度取決於摻雜濃度;而少數載流子的濃度受溫度影響很大。

本徵半導體中電子和空穴的濃度相等,而摻雜半導體中電子和空穴的濃度差異相當大。在動態平衡條件下,N型半導體和P型半導體中少數載流子的濃度滿足下列關系:

pi·ni=pp·np=pn·nn

式中,pi,ni,pp,np,pn,nn分別為本徵半導體,P型半導體和N型半導體中的空穴濃度和電子濃度。

應當注意的是,摻雜後對於P型半導體和N型半導體而言,盡管都有一種載流子是多數載流子,一種載流子是少數載流子,但整個半導體中由於正負電荷數是相等的,它們的作用相互抵消,因此保持電中性。

希望能幫到您!

F. . 簡答題 什麼 是純凈半導體,什麼是雜質性半導體雜質性半導體又分為哪兩種

單純只有一個元素組成的半導體原材料叫純凈半導體,例如:鍺,硅,高溫專精煉成形後可以是屬柱狀或棒狀,因為純凈所以沒有任何半導體功能。
雜質性半導體是在鍺,硅等純凈化的原材料上加上少量微量五價或三價元素,叫做雜質性半導體,就是具有「電子價能量」的半導體。一般來說分為正價P和負價N兩種。

G. 本徵半導體是純凈的半導體嗎


  • 本徵半導體:完全不含雜質且無晶格缺陷的純凈半導回體稱為本徵半導體。

  • 本徵半導體一般是指答其導電能力主要由材料的本徵激發決定的純凈半導體。完全純凈的、不含雜質的半導體稱為本徵半導體。

  • 雜質半導體:本徵半導體中摻入某些微量元素作為雜質,可使半導體的導電性發生顯著變化。摻入的雜質主要是三價或五價元素。摻入雜質的本徵半導體稱為雜質半導體。




H. 什麼是本徵半導體什麼是雜質半導體(N型、P型)

本徵半導體是非常純凈不含雜質的半導體晶體,而在單晶半導體內,原子按晶體結構排列得非常整齊。
雜質半導體就是摻入微量元素的本徵半導體,例:N型摻入五價元素磷,P型摻入三價元素硼。

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