什麼是本徵半導體和非本徵半導體
『壹』 下列各項中,什麼是本徵半導體
本徵半導體(來intrinsic semiconctor))是完全不含雜自質且無晶格缺陷的純凈半導體稱為本徵半導體。但實際半導體不能絕對的純凈,此類半導體稱為雜質半導體。本徵半導體一般是指其導電能力主要由材料的本徵激發決定的純凈半導體。更通俗地講,完全純凈的、不含雜質的半導體稱為本徵半導體或I型半導體。主要常見代表有硅、鍺這兩種元素的單晶體結構。
『貳』 什麼是本徵半導體
本徵導電
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。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。
復合
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。
特點
本徵半導體特點:電子濃度=空穴濃度(摻雜的半導體,在一定條件下(例如高溫下)也可以具有本徵半導體特點。)
缺點
缺點:載流子少,導電性差,溫度穩定性差!
『叄』 什麼是本徵半導體
本徵半導體是一種理想的狀態
定義為:完全沒有摻雜並且沒有缺陷的純凈的半導版體稱為本證半權導體
這種半導體在實際中是難以達到的,純凈度方面,雜質是很難避免的,無論再怎麼樣提純也都只能增加99.999%小數點後面的9,缺陷方面,在材料形成的過程中,無論是點缺陷,線缺陷,面缺陷還是體缺陷,都會或多或少存在於晶格結構之內。
『肆』 為什麼本徵半導體的電導率低於非本徵半導體
我以來N型半導體給你舉一個例子源:
單位體積的硅原子數為10^22cm^-3,若雜質含量為10^-4(萬分之一),則雜質原子濃度為10^18cm^-3。在常溫下,雜質能級上的電子即使只有十分之一被激發到導帶中,其濃度也為10^17cm^-3。而常溫下硅的本徵載流子濃度只有10^10cm^-3的量級。可見N型半導體中多數載流子是電子,而少數載流子是本徵載流子(電子空穴對)。
可見,在室溫附近,許多元素半導體本徵載流子為數極少,所以本徵半導體電阻仍很高。而在同一溫度下,摻雜半導體的導電能力為本徵半導體的數百倍及其以上。
『伍』 我現在都弄不清楚,電子電路中什麼是本徵半導體和雜質半導體
純凈的半導體就是本徵半導體,在元素周期表中它們一般都是中價元素。
而雜質半導體是指在本徵半導體中按極小的比例摻入高一價或低一價的雜質元素之後便獲得雜質半導體。
兩者有本質的區別。
『陸』 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。
『柒』 關於本徵半導體
問題一
樓主的問題在於對半導體載流子濃度的數量級沒有認識,打個比方:以版硅材料為列,硅常溫下本證載流權子濃度在10個零左右,如果製作BJT基區,參雜一般在17到19個零之間,就已參雜18個零為列,這時候電子濃度為18個零,當溫度升高後,加入本證激發提高到了一萬倍,這時候空穴濃度就是14個零,比原來增加了一萬倍,而電子的濃度變成了18個零加上14個零,變成了原來的1.0001倍。
可見,常溫完全電離情況下,多子濃度幾乎與溫度無關,而少子濃度則對溫度很敏感。
問題二
對於第二個問題是因為樓主對NP=ni*ni沒有理解,建議樓主親自推到一下這個公式的來歷加深一下理解。
首先這個公式只有對平衡狀態下的半導體才會成立,也就是電子和空穴有同一的費米能級,處於電場中的半導體處於非平衡態,沒有統一的費米能級,而是引入了准費米能級的概念。
希望對樓主有用,望採納!
『捌』 什麼是本徵半導體
本徵半導體
完全純凈的半導體稱為本徵半導體或I型半導體。硅和鍺都是四價元素,其原子核最外層有四個價電子。它們都是由同一種原子構成的「單晶體」,屬於本徵半導體。
1.半導體中的兩種載流子—自由電子和空穴
在熱力學溫度零度和沒有外界能量激發時,價電子受共價鍵的束縛,晶體中不存在自由運動的電子,半導體是不能導電的。但是,當半導體的溫度升高(例如室溫300oK)或受到光照等外界因素的影響,某些共價鍵中的價電子獲得了足夠的能量,足以掙脫共價鍵的束縛,躍遷到導帶,成為自由電子,同時在共價鍵中留下相同數量的空穴,如圖2—3(a)所示。空穴是半導體中特有的一種粒子。它帶正電,與電子的電荷量相同。把熱激發產生的這種躍遷過程稱為本徵激發。顯然,本徵激發所產生的自由電子和空穴數目是相同的。
由於空穴的存在,臨近共價鍵中的價電子很容易跳過去填補這個空穴,從而使空穴轉移到臨近的共價鍵中去,而後,新的空穴又被其相鄰的價電子填補,這一過程持續下去,就相當於空穴在運動。帶負電荷的價電子依次填補空穴的運動與帶正電荷的粒子作反方向運動的效果相同,因此我們把空穴視為帶正電荷的粒子。可見,半導體中存在兩種載流子,即帶電荷+q的空穴和帶電荷–q的自由電子。
在沒有外加電場作用時,載流子的運動是無規則的,沒有定向運動,所以形不成電流。在外加電場作用下,自由電子將產生逆電場方向的運動,形成電子電流,同時價電子也將逆電場方向依次填補空穴,其導電作用就像空穴沿電場運動一樣,形成空穴電流。雖然在同樣的電場作用下,電子和空穴的運動方向相反,但由於電子和空穴所帶電荷相反,因而形成的電流是相加的,即順著電場方向形成電子和空穴兩種漂移電流。
『玖』 非本徵半導體的介紹
當向半導體中添加受主或施主物質(稱為摻雜物),通過施主型雜質解離向導帶注入電子或受主型雜質俘獲價帶電子產生了自由載流子,使本徵半導體產生額外的電導,成為非本徵半導體。