半導體為什麼定向導電

A. 我想請教各位高手。前輩。p型半導體是如何導電的就是用導線把電源直接連接一塊p型半導體、p半導體怎麼導

是！你的理解很正確，尤其對空穴電流的理解。
看到P型半導體、空穴電流，就知道你正在學習電子技術的半導體材料這部分知識。
關於你以上的問題，我做點補充，看是否能讓你滿意。也不說其他的，以免你眼花繚亂。
1。我們都知道，通過在純凈半導體內摻入不同的雜質，得到了P型半導體和N型半導體。對於P型半導體，多數載流子是空穴，在沒有電流流過的時候也不斷有電子和空穴進行結合和分離，並且結合和分離的速度相等，空穴的密度保持不變。
2.。當有電流流過時電子和空穴結合和分離的速度會有所加快，但分離和結合的速度依然相等，空穴的密度也不變，只是從一個端面流入的電子與從另一個端面流出的電子數量相等，這流進流出的電子恰是你說的由電源的負極來提供的，即是流過半導體的電流。
閑言少敘，祝你學習進步，早日成為電子行業的精英！

B. 半導體的導電機理

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。

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半導體的分類

1、元素半導體。

2、無機合成物半導體。

3、有機合成物半導體。

4、非晶態半導體。

5、本徵半導體。

半導體的制備

1、沙子：硅是地殼內第二豐富的元素，而脫氧後的沙子（尤其是石英）最多包含25%的硅元素，以二氧化硅（SiO2）的形式存在，這也是半導體製造產業的基礎。

2、硅熔煉：12英寸/300毫米晶圓級，下同。通過多步凈化得到可用於半導體製造質量的硅，學名電子級硅（EGS），平均每一百萬個硅原子中最多隻有一個雜質原子。此圖展示了是如何通過硅凈化熔煉得到大晶體的，最後得到的就是硅錠。

3、單晶硅錠：整體基本呈圓柱形，重約100千克，硅純度99.9999%。

4、硅錠切割：橫向切割成圓形的單個矽片，也就是我們常說的晶圓（Wafer）。

C. 半導體和導體的導電機理

一：經典自由電子理論

金屬電子被束縛能較低，可以在金屬中自由移動。所以加了電壓就可以導電。而半導體是以共價鍵形式存在，原子核對最外層電子的束縛較強，所以電子不可以隨意移動。但是由於半導體是體材料，所以有好多的原子就在一起，那麼他們的電子殼層就交疊在一起了。如圖，那麼電子就可以在這些交疊的軌道上運動了，於是也可以導電。

二：量子自由電子理論

這其實半導體和金屬都是運用薛定諤的方程，再根據邊界條件的值求解能量表達。他們的共同點是大都在納米量級下才能觀察到能量的量子化效應。比方說，普通金屬在體材料即大塊的時刻，有良好的導電導熱性能，但是在納米顆粒情況下就會絕緣。半導體的量子化可以有量子阱，量子線，量子點等。這些情況下其能級發生分離，不再是連續的。

三：能帶理論

這也是區別半導體和金屬的比較易理解的方式。首先晶體中電子的分布要滿足一定的波函數，而波函數也隨這晶格周期性的變化。最終得到電子的分布空間是一些帶。帶和帶之間時禁帶，即不能存在電子。晶體能夠導電是其中的電子在外電場的作用下做定向運動。電子在外電場下做加速運動，於是電子的能量就發生改變。從而電子從能量較低的帶躍遷到高的帶。半導體，就是能量較低的帶里全部填充電子，能量高的帶沒有電子，因為滿所以就好比大家在一起擠著不能動，那麼就沒有電流。但是有了外力，電子就躍遷，滿的地方就空出位置，從而讓旁邊的電子移動，從而形成電流。金屬的較高地方也有電子那麼較高的能帶上就有電子有空位（空穴），所以何時都能導電。

D. 半導體是靠電子或空穴來導電的嗎

導體和絕緣體沒有絕對的界限,只是束縛電子能力的區別,導體束縛電子較弱回,換句話說就是對電流的阻礙答作用(電阻)小,因此被稱為導體.而導電是因為導體在電壓的作用下電子發生了定向移動,而電子帶的是負電,因此電流的方向和電子定向移動的方向相反.所謂空穴,就是指半導體價帶中的電子由於被熱或光激發到導帶中，或被受主型雜質俘獲，在價帶中留下一個空能級(即失去電子的價鍵)。空穴並不是真實存在的,只是對大量電子運動的一種等效,因為電荷實際上就是以量子態存在的.

E. 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。

F. 導體和半導體有什麼區別 半導體也能導電為什麼不叫導體

導體,一般指金屬來,其在常溫下自的金屬晶體結構與晶體硅等半導體是大不相同的,雖然名義上金屬在非化合態的時候電子軌道最外層也有1-4個電子在圍繞原子核高速旋轉,看起來是受原子核嚴密控制的,但實際上金屬晶體的結構卻十分鬆散,金屬原子之間可以滑動,這就是為什麼金屬有或多或少的延展性,而電子們的活動就更為自由,當有外電壓的作用時,他們就會發生定向移動,形成電流.半導體晶體的內部結構相比之下就牢固得多,特別是體現在原子核對其外層電子的作用力較強,當電子離開原子核的時候,原子核對電子原來的作用力就在原先電子存在處形成了"力量真空",就是我們所說的空穴.而金屬的力量相比之下小得多,當失去電子之後就不能認為出現了"力量真空」。所以，只有在描述半導體導電原理是才引入「空穴」這個概念（清華資源）

G. 「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。

(7)半導體為什麼定向導電擴展閱讀：

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。

H. 為什麼要將半導體變成導電性很差的本徵半導體

因為製造半導體器件和集成電路時，最重要的是要很好地控制摻入的雜質的種類回和數量（濃度）答，只有純凈的本徵半導體，才可能按設計者的需要製造出需要的器件。

本徵半導體完全不含雜質且無晶格缺陷的純凈半導體稱為本徵半導體。實際半導體不能絕對地純凈，本徵半導體一般是指導電主要由材料的本徵激發決定的純凈半導體。

本徵半導體中，電子和空穴均能自由移動，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。在本徵半導體中，這兩種載流子的濃度是相等的。隨著溫度的升高，其濃度基本上是按指數規律增長的。

(8)半導體為什麼定向導電擴展閱讀：

在絕對零度溫度下，半導體受到光電注入或熱激發後，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。

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。

I. 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）。