半導體導電的本質是什麼
A. 什麼是半導體半導體最要的導電特性是什麼
半導體:導電能力介於導體和絕緣體之間的物體(如鍺、硅、砷化鎵及許專多金屬氧化物)屬半導體的兩個特性:光敏特性、熱敏特性和摻雜特性。
半導體的導電能力隨溫度的升高是增大的,而負溫度特性的熱敏電阻,當溫度升高時,其阻值是減小的。
B. 半導體是如何導電的
半導體導電原理 半導體一般是由4 價的硅或鍺為主體材料,它們的晶體結構也和金剛石一樣,每個原子由4 個價和運轉在空間等距、有序環繞,構成金剛石結構,很純的單晶硅基本不導電。
N型半導體 在純硅晶體中加了少量的磷元素後,就形成了N型半導體。5價的磷原子鑲嵌在硅晶體中,本來硅晶體的每個原子通過4個結構元相互聯接,價和速率相同,而磷的5個價電子參入硅中價和運轉,尚有一個電子無價和軌道,它雜混在其它價和軌道中,擾亂了原均勻的速率,使得整個晶體中的價和電子出現了擁擠和等待的紊亂現象,於是晶體中出現了臨時性的電子空位(臨時性空位在晶體中佔有一定概率),外來電子可乘虛而入,晶體的導電能力增加,形成的N型半導體。
P型半導體 在硅晶體中加入少量的硼元素後,硼在價和結構中頂替了一個硅原子,因硼外層只有3個價電子,使得與硼相連的4個結構元中有一個是單電子價和運轉,於是就有了電子空位,與這個結構元相連的6個結構元外端又連著18個結構元,這樣電子空位呈2×3 擴展,所以該晶體的導電能力也呈幾何級數增加。電子空位擴展之後空位出現的時間越來越短,也就不成其為空位了。
以上論述說明,不管是N型還是P型半導體,其導電能力都是由電子空位提供的。電子空位則是由晶體中雜質分布引起價和電子紊亂運行所致,所出現的電子空位是瞬時的、隨機的。這也導致了半導體的"測不準"及溫升,熱敏等諸多物理性質。
晶體管的PN結的實質是疏通或堵塞電子空位。
二極體 把N 型和P 型半導體材料緊密結合起來,兩端連上導線,就形成了半導體二極體。二極體最關鍵的部位在兩種材料的結合處,人們稱之為P N 結。
由於N 型半導體是5 價的磷鑲嵌在以4 價為主體硅晶體中,有多出的電子。而在P 型半導體中是3 價的硼在以硅為主體的結構元連接中,頂替了一個硅原子的位置,在整體上有缺少電子的趨勢。把這兩種晶體緊密結合:N 型半導體中多出的電子向缺少電子的P 型半導體中擴散。這樣,在結合部附近,各結構元的價和電子數正好達到平衡,(圖9-1)每個原子周圍的價和電子平穩運轉,沒有了電子的紊亂和等待,也就沒有了電子空位。這就是在不導電時的P N 結。
C. 「半導體」的導電原理是什麼
在極低溫度下,半導體的價帶是滿帶(見能帶理論),受到熱激發後,價帶中的部分電子會越過禁帶進入能量較高的空帶,空帶中存在電子後成為導帶,價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位,稱為空穴。空穴導電並不是實際運動,而是一種等效。
電子導電時等電量的空穴會沿其反方向運動 。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,電子-空穴對消失,稱為復合。
復合時釋放出的能量變成電磁輻射(發光)或晶格的熱振動能量(發熱)。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,此時半導體具有一定的載流子密度,從而具有一定的電阻率。溫度升高時,將產生更多的電子- 空穴對,載流子密度增加,電阻率減小。
(3)半導體導電的本質是什麼擴展閱讀:
半導體的應用
1、在無線電收音機(Radio)及電視機(Television)中,作為「訊號放大器/整流器」用。
2、發展「太陽能(Solar Power)」,也用在「光電池(Solar Cell)」中。
3、半導體可以用來測量溫度,測溫范圍可以達到生產、生活、醫療衛生、科研教學等應用的70%的領域,有較高的准確度和穩定性,解析度可達0.1℃,甚至達到0.01℃也不是不可能,線性度0.2%,測溫范圍-100~+300℃,是性價比極高的一種測溫元件。
4、半導體致冷器的發展, 它也叫熱電致冷器或溫差致冷器, 它採用了帕爾貼效應。
D. 半導體導電的基本特性是什麼
答:純凈的半導體材料在絕對零度(一273℃)時,其內部沒有載流子可供導電,此時的半版導體與絕緣體非常權相似。但是,隨著外加條件的改變(如環境溫度、光照增強、摻雜等),半導體中就會出現載流子,從而具有一定的導電能力。其導電特性如下:
(1)熱敏特性:隨著環境溫度的升高,半導體的電阻率下降,導電能力增強.
(2)光敏特性:有些半導體材料(硫化銅)受到光照時,電阻率明顯下降,導電能力變得很強;無光照時,又變得像絕緣體一樣不導電,利用這一特性可製成各種光敏器件.
(3)摻雜特性:在純凈的半導體中摻入某種合適的微量雜質元素,就能增加半導體中載流子的濃度,從而可以增強半導體的導電能力。
(4)其他敏感特性:有些半導體材料具有壓敏、磁敏、濕敏、嗅敏、氣敏等特性,還有些半導體材料,它們的上述某些特性還能逆轉。
E. 半導體到底靠什麼導電
「在半導體中,只有電子能導電」這句話對嗎?可能大部分人都會認為這句話是錯的。「導體和半導體的區別在於前者只有電子參與導電,而後者既有電子又有空穴參與導電」這句話對嗎?可能大部分人都會認為這句話是對的。其依據是:在半導體中同時存在二種載流子:自由電子與空穴,半導體在外電場的作用下,一方面帶負電的自由電子定向移動形成電子電流,另一方面帶正電的空穴也會定向移動形成空穴電流。半導體中流過的總電流是這兩個電流之和。事實果真如此嗎? 先來看看什麼是空穴?空穴就是半導體的共價鍵結構中應該有價電子而實際上沒有價電子的地方。空穴一般在如下二種情況下形成:一是本徵激發(由於半導體本身的溫度不是絕對零度,半導體中的某些價電子能夠獲得足夠的能量從而擺脫共價鍵的束縛,從共價鍵結構中跑出來變成自由電子,在半導體的共價鍵結構中便產生了一個空位,形成空穴);二是P型半導體(本徵半導體中摻入三價雜質元素時,由於三價雜質元素只能提供三個電子,缺少一個電子,在半導體的共價鍵結構中便產生了一個空位,形成空穴)。當在半導體材料的兩端外加電場時,一方面半導體內的自由電子在外電場的作用下會產生定向移動,從而形成電子電流。另一方面在外電場的作用下半導體中的價電子也會從原來的位置跑出來成為自由電子,在外電場的作用下定向移動後又進入到另外的一個空位再次成為價電子,形成了一個不是由原半導體中的自由電子所形成的一個電子電流。這個電流我們暫時稱為「價電流」(價電流並非是價電子的移動形成,而是價電子成為自由電子後,定向移動一定距離後又變成價電子的過程中所形成的電流」。「價電流」實際上也是電子電流, 只不過不是我們通常認為的半導體內部已經存在的自由電子所形成的罷了。半導體中流過的總電流實際上是電子電流與「價電子」電流共同移動所形成的電流,所以我們的結論是:在半導體內部只能是電子能導電。這便是半導體內部導電的事實。那麼,為何現行的電子技術書籍中都會出現空穴帶正電,空穴定向移動形成空穴電流這一說法呢?實際上是從另一個角度來分析問題,把「價電子」在半導體內部的定向移動看做是空穴在向與「價電子」移動方向的反方向移動。為了便於理解,教材中一般都是把半導體中「價電子」的移動看成是空穴在移動,價電子的移動方向與空穴的移動方向相反,由於價電子是帶負電的,我們就認為空穴帶正電的。半導體中流過的總電流就成為了帶負電的自由電子移動所形成的電子電流與帶正電的空穴移動所形成的空穴電流之和,這便是教材中所描述的半導體內部導電機制。打個很形象的比喻:這就好比在戲院看戲,設戲院共有二十排座位,假設每排只有一個座位,從第二排起到第二十排都坐滿了人,只有第一排無人坐,戲開演後,第二排上的觀眾看見第一排位置無人坐,就從第二排坐到第一排上去,第二排就出現了空位,第三排上的觀眾又坐到第二排去,依次類推,原來第一排是空位子,後來第二排是空位子,再後來第三排是空位子,最後的空位置出現在第二十排,空位置從第一排到了第二十排,是觀眾的移動造成的,位子本身並不會移動。說的再形象點,電子好比是蘿卜,空穴好比是坑,我們常常說一個蘿卜一個坑,蘿卜可以拔走,但留下的坑確是沒法動的。因次,實際上空穴本身是不會移動的,更談不上帶電。我們的結論是:「在半導體中,只有電子能導電」這句話確確實實是正確的(第二個問題也清楚了)。
F. 半導體的導電原理
單晶硅(純凈)在來室溫下電自阻率是很大的,也就是說單位半導體的電阻很大。
但是,若按百萬分之一的比例摻入少量雜質(如磷)後,其電阻率急劇下降,並且幾乎降低了一百萬倍。導電時,磷原子最外層有5個價電子,其中4個價電子分別與鄰近4個硅原子形成共價鍵結構,另外一個自由電子導電,所以它是發生了化學反應,產生了共價鍵。
不知道對不對啊。
G. 半導體到底是什麼是導電還是不導電啊
半導體是指 在常溫下抄襲 導電能力 介於 導體 和 絕緣體 之間的材料。
半導體不能簡單說能不能導電,關鍵是看條件。一般情況下,半導體大多導電能力很弱,但是外界條件改變時,可能 突然 變成導體。
比如光敏電阻,光線很亮時,不導電,一旦光線暗到一定程度,就會導電。
還有,聲控開關中應用的聲敏電阻,聲音小,不導電,一旦聲音大道一定程度,就變成能導電了
H. 半導體導電的本質是什麼
本身不導電,但是在某種特殊情況下導電.比如發光二極體,就是只有在特定電流方向中才能發光.
I. 什麼是半導體半導體導電嗎
半導體是指導電能力介於金屬和絕緣體之間的固體材料。按內部電子結構區分回,半導體與絕緣體答相似,它們所含的價電子數恰好能填滿價帶,並由禁帶和上面的導帶隔開。半導體與絕緣體的區別是禁帶較窄(這就是關鍵!現在很多曾經被劃分為絕緣體的材料也逐漸向半導體一側靠攏,就是因為現在的技術發展了,我們有更多的手段使價帶電子越過禁帶激發到到帶。比如現在所謂的「寬禁帶半導體」),在2~3電子伏以下(這個數字現在已經不確定了)。 典型的半導體是以共價鍵結合為主的,比如晶體硅和鍺(這是最典型的半導體材料,尤其是硅,是現在的主力!)。半導體靠導帶中的電子或價帶中的空穴導電(「導帶中的電子或價帶中的空穴導電」,注意這句話。所謂空穴,其實就是電子離開後留下的一個空位,是一個等效概念,為了研究方便,實際中是不存在的,其根本仍舊是電子)。它的導電性一般通過摻入雜質原子取代原來的原子來控制。摻入的原子如果比原來的原子多一個價電子,則產生電子導電;如果摻入的雜質原子比原來的原子少一個價電子,則產生空穴導電
麻煩採納,謝謝!
J. 半導體的本質
樓上的回答沒提到本質
本質就是:n型或p型半導體的空穴,或自由電子的定向移動
一般不版含雜質的半導體導權電性能很差,成為本徵半導體
一般咱們用的三極體,二極體都是在本徵半導體的基礎上摻雜一些雜質,摻入5主族的雜質的叫p型半導體,又稱電子型半導體。摻入3主族的元素,稱為n型半導體。
因為大部分分子由四主族的元素構成,所以整體的晶胞結構不會改變,而三主族的元素缺電子,這就形成了雜志缺陷,當半導體周圍有外電場的情況下,旁邊的電子填入空穴,而填空的電子的位置處又形成了空穴,從表面上看上去就是空穴在移動。p型半導體大同小異
(這個屬於物理,因為2005年全國化學聯賽有這題,我才學的半導體)