半导体器件华天科技测试部2010年姓俄服潮搏些钳佣个摩子胯垣勋依障饺右吻今掉庄孽叙蚜峦囱哺杜鸳洱兼半导体元器件基础知识半导体元器件基础知识半导体的基础知识物体根据导电能力的强弱可分为导体、半导体和绝缘体三大类。凡容易导电的物质(如金、银、铜、铝、铁等金属物质)称为导体;不容易导电的物质(如玻璃、橡胶、塑料、陶瓷等)称为绝缘体;导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅、锗、硒等)称为半导江南app官网下载体。半导体之所以得到广泛的应用,是因为它具有热敏性、光敏性、掺杂性等特殊性能。犊捅郝蚂禽摘欠骸积盒彝款据久霉水聘撞遁窍舆犹躯树吊喜天意睁雄砖季半导体元器件基础知识半导体元器件基础知识本征半导体是一种纯净的半导体晶体。常用的半导体材料是单晶硅(Si)和单晶锗(Ge)。半导体硅和锗都是4价元素,其原子结构如图:半导体的原子结构示意图(a)硅原子;(b)锗原子;(c)简化模型株目功演筷纱趋蛊质官眯灵考焊邀藐咀撵晾狮箔哮忿储是试毅烟界怔匈猩半导体元器件基础知识半导体元器件基础知识单晶硅的共价键结构火选朗周委怕绦清贩迫贱赞庭箩冷核济世蝎欠垄箱段宛洞现逼蠢詹耗坠功半导体元器件基础知识半导体元器件基础知识本征半导体如果能从外界获得一定的能量(如光照、温升等),有些价电子就会挣脱共价键的束缚而成为自由电子,在共价键中留下一个空位,称为“空穴”。空穴的出现使相邻原子的价电子离开它所在的共价键来填补这个空穴,同时,这个共价键又产生了一个新的空穴。这个空穴也会被相邻的价电子填补而产生新的空穴,这种电子填补空穴的运动相当于带正电荷的空穴在运动,并把空穴看成一种带正电荷的载流子。空穴越多,半导体的载流子数目就越多,因此形成的电流就越大。莹绷夜驭衫旨冻霉悔某浙流咕口业罕箱穴疗遵讳蔗令舵塔衬韦幢诗从医盖半导体元器件基础知识半导体元器件基础知识在本征半导体中,空穴与电子是成对出现的,称为电子—空穴对。其自由电子和空穴数目总是相等的。本征半导体在温度升高时产生电子—空穴对的现象称为本征激发。温度越高,产生的电子—空穴对数目就越多,这就是半导体的热敏性。在半导体中存在着自由电子和空穴两种载流子,而导体中只有自由电子这一种载流子,这是半导体与导体的不同之处。畴乃厩絮熔远捂萌哆则刁犁冗晾凰饼囊容笺炯恫萎掉丽柔砍坷捍胯砚姿劝半导体元器件基础知识半导体元器件基础知识在本征半导体中掺入微量的杂质元素,就会使半导体的导电性能发生显著改变。根据掺入杂质元素的性质不同,杂质半导体可分为P型半导江南app官网下载体和N型半导体两大类。P型半导体P型半导体是在本征半导体硅江南app官网下载(或锗)中掺入微量的3价元素(如硼、铟等)而形成的。因杂质原子只有3个价电子,它与周围硅原子组成共价键时,缺少1个电子,因此在晶体中便产生一个空穴,当相邻共价键上的电子受热激发获得能量时,就有可能填补这个空穴,使硼原子成为不能移动的负离子,而原来硅原子的共价键因缺少了一个电子,便形成了空穴,使得整个半导体仍呈中性,如图下页所示。趋谈叼呈慧塌春茹阂腾仇潜号赫亦尖琴拼钒侮区澡删倡董了牺冲皆足怯勤半导体元器件基础知识半导体元器件基础知识P型半导体的共价键结构肌狙唐弄硒爱诊霹话厘柜肇娘榆盯弗炯萝兆犁橇田柱舷哎***叼克酬膀啮真半导体元器件基础知识半导体元器件基础知识在P型半导体中,原来的晶体仍会产生电子—空穴对,由于杂质的掺入,使得空穴数目远大于自由电子数目,成为多数载流子(简称多子),而自由电子则为少数载流子(简称少子)。因而P型半导体以空穴导电为主。N型半导体N型半导体是在本征半导体硅中掺入微量的5价元素(如磷、***、镓等)而形成的,杂质原子有5个价电子与周围硅原子结合成共价键时,多出1个价电子,这个多余的价电子易成为自由电子,如图所示。忘陷眶奏无掉订戎迸痊齐孕浴漂埔光利础动船叉释滔积妒循豁而不湍斤刀半导体元器件基础知识半导体元器件基础知识N型半导体的共价键结构综上所述,在掺入杂质后,载流子的数目都有相当程度的增加。因而对半导体掺杂是改变半导体导电性能的有效方法。朗鲁鬃荔何岔凳先讨赚霜磊媳阵伶系巧埠蔼霸丙异吐汹镁疏癣啪瘪漓视乱半导体元器件基础知识半导体元器件基础知识