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半导体导电的本质是什么

发布时间: 2021-03-07 06:18:39

A. 什么是半导体半导体最要的导电特性是什么

半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的物体(如锗、硅、砷化镓及许专多金属氧化物)属半导体的两个特性:光敏特性、热敏特性和掺杂特性。
半导体的导电能力随温度的升高是增大的,而负温度特性的热敏电阻,当温度升高时,其阻值是减小的。

B. 半导体是如何导电的

半导体导电原理 半导体一般是由4 价的硅或锗为主体材料,它们的晶体结构也和金刚石一样,每个原子由4 个价和运转在空间等距、有序环绕,构成金刚石结构,很纯的单晶硅基本不导电。

N型半导体  在纯硅晶体中加了少量的磷元素后,就形成了N型半导体。5价的磷原子镶嵌在硅晶体中,本来硅晶体的每个原子通过4个结构元相互联接,价和速率相同,而磷的5个价电子参入硅中价和运转,尚有一个电子无价和轨道,它杂混在其它价和轨道中,扰乱了原均匀的速率,使得整个晶体中的价和电子出现了拥挤和等待的紊乱现象,于是晶体中出现了临时性的电子空位(临时性空位在晶体中占有一定概率),外来电子可乘虚而入,晶体的导电能力增加,形成的N型半导体。

P型半导体 在硅晶体中加入少量的硼元素后,硼在价和结构中顶替了一个硅原子,因硼外层只有3个价电子,使得与硼相连的4个结构元中有一个是单电子价和运转,于是就有了电子空位,与这个结构元相连的6个结构元外端又连着18个结构元,这样电子空位呈2×3 扩展,所以该晶体的导电能力也呈几何级数增加。电子空位扩展之后空位出现的时间越来越短,也就不成其为空位了。
以上论述说明,不管是N型还是P型半导体,其导电能力都是由电子空位提供的。电子空位则是由晶体中杂质分布引起价和电子紊乱运行所致,所出现的电子空位是瞬时的、随机的。这也导致了半导体的"测不准"及温升,热敏等诸多物理性质。
晶体管的PN结的实质是疏通或堵塞电子空位。

二极管 把N 型和P 型半导体材料紧密结合起来,两端连上导线,就形成了半导体二极管。二极管最关键的部位在两种材料的结合处,人们称之为P N 结。
由于N 型半导体是5 价的磷镶嵌在以4 价为主体硅晶体中,有多出的电子。而在P 型半导体中是3 价的硼在以硅为主体的结构元连接中,顶替了一个硅原子的位置,在整体上有缺少电子的趋势。把这两种晶体紧密结合:N 型半导体中多出的电子向缺少电子的P 型半导体中扩散。这样,在结合部附近,各结构元的价和电子数正好达到平衡,(图9-1)每个原子周围的价和电子平稳运转,没有了电子的紊乱和等待,也就没有了电子空位。这就是在不导电时的P N 结。

C. “半导体”的导电原理是什么

在极低温度下,半导体的价带是满带(见能带理论),受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。空穴导电并不是实际运动,而是一种等效。

电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动 。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合。

复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热)。在一定温度下,电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。温度升高时,将产生更多的电子- 空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。

(3)半导体导电的本质是什么扩展阅读:

半导体的应用

1、在无线电收音机(Radio)及电视机(Television)中,作为“讯号放大器/整流器”用。

2、发展「太阳能(Solar Power)」,也用在「光电池(Solar Cell)」中。

3、半导体可以用来测量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域,有较高的准确度和稳定性,分辨率可达0.1℃,甚至达到0.01℃也不是不可能,线性度0.2%,测温范围-100~+300℃,是性价比极高的一种测温元件。

4、半导体致冷器的发展, 它也叫热电致冷器或温差致冷器, 它采用了帕尔贴效应。

D. 半导体导电的基本特性是什么

答:纯净的半导体材料在绝对零度(一273℃)时,其内部没有载流子可供导电,此时的半版导体与绝缘体非常权相似。但是,随着外加条件的改变(如环境温度、光照增强、掺杂等),半导体中就会出现载流子,从而具有一定的导电能力。其导电特性如下:

(1)热敏特性:随着环境温度的升高,半导体的电阻率下降,导电能力增强.

(2)光敏特性:有些半导体材料(硫化铜)受到光照时,电阻率明显下降,导电能力变得很强;无光照时,又变得像绝缘体一样不导电,利用这一特性可制成各种光敏器件.

(3)掺杂特性:在纯净的半导体中掺入某种合适的微量杂质元素,就能增加半导体中载流子的浓度,从而可以增强半导体的导电能力。
(4)其他敏感特性:有些半导体材料具有压敏、磁敏、湿敏、嗅敏、气敏等特性,还有些半导体材料,它们的上述某些特性还能逆转。

E. 半导体到底靠什么导电

“在半导体中,只有电子能导电”这句话对吗?可能大部分人都会认为这句话是错的。“导体和半导体的区别在于前者只有电子参与导电,而后者既有电子又有空穴参与导电”这句话对吗?可能大部分人都会认为这句话是对的。其依据是:在半导体中同时存在二种载流子:自由电子与空穴,半导体在外电场的作用下,一方面带负电的自由电子定向移动形成电子电流,另一方面带正电的空穴也会定向移动形成空穴电流。半导体中流过的总电流是这两个电流之和。事实果真如此吗? 先来看看什么是空穴?空穴就是半导体的共价键结构中应该有价电子而实际上没有价电子的地方。空穴一般在如下二种情况下形成:一是本征激发(由于半导体本身的温度不是绝对零度,半导体中的某些价电子能够获得足够的能量从而摆脱共价键的束缚,从共价键结构中跑出来变成自由电子,在半导体的共价键结构中便产生了一个空位,形成空穴);二是P型半导体(本征半导体中掺入三价杂质元素时,由于三价杂质元素只能提供三个电子,缺少一个电子,在半导体的共价键结构中便产生了一个空位,形成空穴)。当在半导体材料的两端外加电场时,一方面半导体内的自由电子在外电场的作用下会产生定向移动,从而形成电子电流。另一方面在外电场的作用下半导体中的价电子也会从原来的位置跑出来成为自由电子,在外电场的作用下定向移动后又进入到另外的一个空位再次成为价电子,形成了一个不是由原半导体中的自由电子所形成的一个电子电流。这个电流我们暂时称为“价电流”(价电流并非是价电子的移动形成,而是价电子成为自由电子后,定向移动一定距离后又变成价电子的过程中所形成的电流”。“价电流”实际上也是电子电流, 只不过不是我们通常认为的半导体内部已经存在的自由电子所形成的罢了。半导体中流过的总电流实际上是电子电流与“价电子”电流共同移动所形成的电流,所以我们的结论是:在半导体内部只能是电子能导电。这便是半导体内部导电的事实。那么,为何现行的电子技术书籍中都会出现空穴带正电,空穴定向移动形成空穴电流这一说法呢?实际上是从另一个角度来分析问题,把“价电子”在半导体内部的定向移动看做是空穴在向与“价电子”移动方向的反方向移动。为了便于理解,教材中一般都是把半导体中“价电子”的移动看成是空穴在移动,价电子的移动方向与空穴的移动方向相反,由于价电子是带负电的,我们就认为空穴带正电的。半导体中流过的总电流就成为了带负电的自由电子移动所形成的电子电流与带正电的空穴移动所形成的空穴电流之和,这便是教材中所描述的半导体内部导电机制。打个很形象的比喻:这就好比在戏院看戏,设戏院共有二十排座位,假设每排只有一个座位,从第二排起到第二十排都坐满了人,只有第一排无人坐,戏开演后,第二排上的观众看见第一排位置无人坐,就从第二排坐到第一排上去,第二排就出现了空位,第三排上的观众又坐到第二排去,依次类推,原来第一排是空位子,后来第二排是空位子,再后来第三排是空位子,最后的空位置出现在第二十排,空位置从第一排到了第二十排,是观众的移动造成的,位子本身并不会移动。说的再形象点,电子好比是萝卜,空穴好比是坑,我们常常说一个萝卜一个坑,萝卜可以拔走,但留下的坑确是没法动的。因次,实际上空穴本身是不会移动的,更谈不上带电。我们的结论是:“在半导体中,只有电子能导电”这句话确确实实是正确的(第二个问题也清楚了)。

F. 半导体的导电原理

单晶硅(纯净)在来室温下电自阻率是很大的,也就是说单位半导体的电阻很大。
但是,若按百万分之一的比例掺入少量杂质(如磷)后,其电阻率急剧下降,并且几乎降低了一百万倍。导电时,磷原子最外层有5个价电子,其中4个价电子分别与邻近4个硅原子形成共价键结构,另外一个自由电子导电,所以它是发生了化学反应,产生了共价键。
不知道对不对啊。

G. 半导体到底是什么是导电还是不导电啊

半导体是指 在常温下抄袭 导电能力 介于 导体 和 绝缘体 之间的材料。

半导体不能简单说能不能导电,关键是看条件。一般情况下,半导体大多导电能力很弱,但是外界条件改变时,可能 突然 变成导体。
比如光敏电阻,光线很亮时,不导电,一旦光线暗到一定程度,就会导电。
还有,声控开关中应用的声敏电阻,声音小,不导电,一旦声音大道一定程度,就变成能导电了

H. 半导体导电的本质是什么

本身不导电,但是在某种特殊情况下导电.比如发光二极管,就是只有在特定电流方向中才能发光.

I. 什么是半导体半导体导电吗

半导体是指导电能力介于金属和绝缘体之间的固体材料。按内部电子结构区分回,半导体与绝缘体答相似,它们所含的价电子数恰好能填满价带,并由禁带和上面的导带隔开。半导体与绝缘体的区别是禁带较窄(这就是关键!现在很多曾经被划分为绝缘体的材料也逐渐向半导体一侧靠拢,就是因为现在的技术发展了,我们有更多的手段使价带电子越过禁带激发到到带。比如现在所谓的“宽禁带半导体”),在2~3电子伏以下(这个数字现在已经不确定了)。 典型的半导体是以共价键结合为主的,比如晶体硅和锗(这是最典型的半导体材料,尤其是硅,是现在的主力!)。半导体靠导带中的电子或价带中的空穴导电(“导带中的电子或价带中的空穴导电”,注意这句话。所谓空穴,其实就是电子离开后留下的一个空位,是一个等效概念,为了研究方便,实际中是不存在的,其根本仍旧是电子)。它的导电性一般通过掺入杂质原子取代原来的原子来控制。掺入的原子如果比原来的原子多一个价电子,则产生电子导电;如果掺入的杂质原子比原来的原子少一个价电子,则产生空穴导电

麻烦采纳,谢谢!

J. 半导体的本质

楼上的回答没提到本质
本质就是:n型或p型半导体的空穴,或自由电子的定向移动

一般不版含杂质的半导体导权电性能很差,成为本征半导体
一般咱们用的三极管,二极管都是在本征半导体的基础上掺杂一些杂质,掺入5主族的杂质的叫p型半导体,又称电子型半导体。掺入3主族的元素,称为n型半导体。
因为大部分分子由四主族的元素构成,所以整体的晶胞结构不会改变,而三主族的元素缺电子,这就形成了杂志缺陷,当半导体周围有外电场的情况下,旁边的电子填入空穴,而填空的电子的位置处又形成了空穴,从表面上看上去就是空穴在移动。p型半导体大同小异

(这个属于物理,因为2005年全国化学联赛有这题,我才学的半导体)

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