施主型半導體有哪些
Ⅰ 和N型半導體中的雜質,為什麼叫受主雜質和施主雜質
半導體物理中的雜質指的是半導體內部的除半導體本身原子意外的其他原子.所謂施版主受主權,指的是半導體內部雜質原子的核外電子最外層電子數多於4還是少於4.因為原子核最外層電子數目為4時最穩定.如果最外層電子數少於4個,那麼它容易吸引一個自由電子進入最外層繞核旋轉,形成飽和狀態;相反最外層電子數目大於4個,則越容易失去電子.舉個例子,半導體內部如果有雜質原子最外層電子數少於4,比如3個,那麼它核內正電子容易吸引外界的一個電子進入最外電子層,形成飽和狀態,這個雜質原子因為得到電子被叫做受主;反之最外層有5個電子,則雜質原子容易失去一個電子成為自由電子,這個雜質原子叫施主.
Ⅱ 半導體有些什麼性質(效應)
沒有半導體你就提不了這個問了
在半導體中雜質 半導體中的雜質對電阻率的影響非常大。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,在禁帶中產加的雜質能級。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)原子形成共價結合,多餘的一個電子被束縛於雜質原子附近,產生類氫能級。雜質能級位於禁帶上方靠近導帶底附近。雜質能級上的電子很易激發到導帶成為電子載流子。這種能提供電子載流子的雜質稱為施主,相應能級稱為施主能級。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(圖2)。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雜質能級,通常位於禁帶下方靠近價帶處。價帶中的電子很易激發到雜質能級上填補這個空位,使雜質原子成為負離子。價帶中由於缺少一個電子而形成一個空穴載流子(圖3)。這種能提供空穴的雜質稱為受主雜質。存在受主雜質時,在價帶中形成一個空穴載流子所需能量比本徵半導體情形要小得多。半導體摻雜後其電阻率大大下降。加熱或光照產生的熱激發或光激發都會使自由載流子數增加而導致電阻率減小,半導體熱敏電阻和光敏電阻就是根據此原理製成的。對摻入施主雜質的半導體,導電載流子主要是導帶中的電子,屬電子型導電,稱N型半導體。摻入受主雜質的半導體屬空穴型導電,稱P型半導體。半導體在任何溫度下都能產生電子-空穴對,故N型半導體中可存在少量導電空穴,P型半導體中可存在少量導電電子,它們均稱為少數載流子。在半導體器件的各種效應中,少數載流子常扮演重要角色
PN結 P型半導體與N型半導體相互接觸時,其交界區域稱為PN結。P區中的自由空穴和N區中的自由電子要向對方區域擴散,造成正負電荷在 PN 結兩側的積累,形成電偶極層(圖4 )。電偶極層中的電場方向正好阻止擴散的進行。當由於載流子數密度不等引起的擴散作用與電偶層中電場的作用達到平衡時,P區和N區之間形成一定的電勢差,稱為接觸電勢差。由於P 區中的空穴向N區擴散後與N區中的電子復合,而N區中的電子向P區擴散後與P 區中的空穴復合,這使電偶極層中自由載流子數減少而形成高阻層,故電偶極層也叫阻擋層,阻擋層的電阻值往往是組成PN結的半導體的原有阻值的幾十倍乃至幾百倍。
PN結具有單向導電性,半導體整流管就是利用PN結的這一特性製成的。PN結的另一重要性質是受到光照後能產生電動勢,稱光生伏打效應,可利用來製造光電池。半導體三極體、可控硅、PN結光敏器件和發光二極體等半導體器件均利用了PN結的特性。
基於PN結,就有了晶體管,才有了集成電路,電子產品中的各種晶元都是集成電路
Ⅲ 半導體 什麼是施主效應
施主是在半導體中提供導電電子的雜質,如Si中的P、As、Sb等五族元素。
所謂施主效應也就是在半導體中能夠增加導電電子的那種作用。有的深能級雜質也能夠產生出一些導電電子,這就說它具有一定的施主效應。
Ⅳ 什麼是P型半導體和N型半導體都有哪些性質呢
P型半導體
多數載流子為空穴的半導體。
型半導體中,空穴為多子,自由電子為少子,主要靠空穴導電。由於P型半導體中正電荷量與負電荷量相等,故P型半導體呈電中性。空穴主要由雜質原子提供,自由電子由熱激發形成。摻入的雜質越多,多子(空穴)的濃度就越高,導電性能就越強。
N型半導體
多數載流子為電子的半導體
也稱為電子型半導體。N型半導體即自由電子濃度遠大於空穴濃度的雜質半導體。
在純凈的硅晶體中摻入Ⅴ族元素(如磷、砷、銻等),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半導體。這類雜質提供了帶負電(Negative)的電子載流子,稱他們為施主雜質或n型雜質。在N型半導體中,自由電子為多子,空穴為少子,主要靠自由電子導電,由於N型半導體中正電荷量與負電荷量相等,故N型半導體呈電中性。自由電子主要由雜質原子提供,空穴由熱激發形成。摻入的雜質越多,多子(自由電子)的濃度就越高,導電性能就越強。
Ⅳ 什麼是p型半導體,n型半導體,p
【n型半導體】「n」表示負電的意思,在這類半導體中,參與導電的主要是帶負電的電子,這些電子來自半導體中的「施主」雜質。所謂施主雜質就是摻入雜質能夠提供導電電子而改變半導體的導電性能。例如,半導體鍺和硅中的五價元素砷、銻、磷等原子都是施主雜質。如果在某一半導體的雜質總量中,施主雜質的數量佔多數,則這種半導體就是n型半導體。如果在硅單晶中摻入五價元素砷、磷。則在硅原子和砷、磷原子組成共價鍵之後,磷外層的五個電子中,四個電子組成共價鍵,多出的一個電子受原子核束縛很小,因此很容易成為自由電子。所以這種半導體中,電子載流子的數目很多,主要kao電子導電,叫做電子半導體,簡稱n型半導體。 【p型半導體】「p」表示正電的意思。在這種半導體中,參與導電的主要是帶正電的空穴,這些空穴來自於半導體中的「受主」雜質。所謂受主雜質就是摻入雜質能夠接受半導體中的價電子,產生同數量的空穴,從而改變了半導體的導電性能。例如,半導體鍺和硅中的三價元素硼、銦、鎵等原子都是受主。如果某一半導體的雜質總量中,受主雜質的數量佔多數,則這半導體是p型半導體。如果在單晶硅上摻入三價硼原子,則硼原子與硅原子組成共價鍵。由於硼原子數目比硅原子要少很多,因此整個晶體結構基本不變,只是某些位置上的硅原子被硼原子所代替。硼是三價元素,外層只有三個價電子,所以當它與硅原子組成共價鍵時,就自然形成了一個空穴。這樣,摻入的硼雜質的每一個原子都可能提供一個空穴,從而使硅單晶中空穴載流子的數目大大增加。這種半導體內幾乎沒有自由電子,主要kao空穴導電,所以叫做空穴半導體,簡稱p型半導體。 【p-n結】在一塊半導體中,摻入施主雜質,使其中一部分成為n型半導體。其餘部分摻入受主雜質而成為p型半導體,當p型半導體和n型半導體這兩個區域共處一體時,這兩個區域之間的交界層就是p-n結。p-n結很薄,結中電子和和空穴都很少,但在kao近n型一邊有帶正電荷的離子,kao近p型一邊有帶負電荷的離子。這是因為,在p型區中空穴的濃度大,在n型區中電子的濃度大,所以把它們結合在一起時,在它們交界的地方便要發生電子和空穴的擴散運動。由於p區有大量可以移動的空穴,n區幾乎沒有空穴,空穴就要由p區向n區擴散。同樣n區有大量的自由電子,p區幾乎沒有電子,所以電子就要由n區向p區擴散。隨著擴散的進行,p區空穴減少,出現了一層帶負電的粒子區;n區電子減少,出現了一層帶正電的粒子區。結果在p-n結的邊界附近形成了一個空間電荷區,p型區一邊帶負電荷的離子,n型區一邊帶正電荷的離子,因而在結中形成了很強的局部電場,方向由n區指向p區。當結上加正向電壓(即p區加電源正極,n區加電源負極)時,這電場減弱,n區中的電子和p區中的空穴都容易通過,因而電流較大;當外加電壓相反時,則這電場增強,只有原n區中的少數空穴和p區中的少數電子能夠通過,因而電流很小。因此p-n結具有整流作用。當具有p-n結的半導體受到光照時,其中電子和空穴的數目增多,在結的局部電場作用下,p區的電子移到n區,n區的空穴移到p區,這樣在結的兩端就有電荷積累,形成電勢差。這現象稱為p-n結的光生伏特效應。由於這些特性,用p-n結可製成半導體二極體和光電池等器件。如果在p-n結上加以反向電壓(n區加在電源正極,p區加在電源負極),電壓在一定范圍內,p-n結幾乎不通過電流,但當加在p-n結上的反向電壓越過某一數值時,發生電流突然增大的現象。這時p-n結被擊穿。p-n結被擊穿後便失去其單向導電的性能,但結並不一定損壞,此時將反向電壓降低,它的性能還可以恢復。根據其內在的物理過程,p-n結擊穿可分為雪崩擊穿和隧道擊穿兩種。
Ⅵ 什麼是N型半導體
在半導體硅、鍺中摻入銻、磷、砷等元素,會增加大量自由電子,使半導體主要靠電子導電,幫稱為電子型半導體,或稱為N型半導體、N型材料。答案來自於《電子技術基礎》,請採納,謝謝加分
Ⅶ 如何判斷施主雜質和n型半導體,受主雜質和p型半導體
化學元素周期表中3主族元素為受主雜質,5主族為施主雜質。
半導體中受主雜質佔主導地位為P型,施主雜質佔主導地位為N型
Ⅷ 施主材料和受體材料分別為n型和p型半導體嗎
你好,我認為有抄機半導體中P-type (donor)和N-type (acceptor)是根據他們HOMO和LUMO的相對高低位置來決定的,P-type (donor)的HOMO和LUMO比N-type (acceptor)的HOMO和LUMO要高. 僅供參考!請批評指正。