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半导体基础知识

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作者:时间:2007-08-10来源:收藏
基础知识

一、物体按导电能力分类

导体: 导电能力强,如金属。

绝缘体: 导电能力很差,如橡胶、陶瓷。

: 导电能力介于导体与绝缘体之间。

二、的原子结构

现代半导体材料主要使用硅和锗(S i:14;G e:32),其外层 均有四个价电子,而原子核和除价电子外的内层电子组成惯性核。 其简化模型为:

三、半导体晶体结构

共价键制造半导体器件的硅和锗是单晶材料,具有金刚石结构,每个原 子和相邻四个原子结合,每个原子的外层四个价电子分别与相邻的四个 原子的价电子组成而形成稳定的共价键结构。

晶体结构平面示意图:

四、本征半导体

没有杂质、纯净的结构完整的半导体称为本征半导体。

本征激发 —— 半导体中共价键分裂产生电子空穴对的过程。

半导体中的载流子:自由电子和空穴。当温度升高或其他射线照射时, 价电子获得足够能量挣脱共价键成为自由电子,它带一个单位负电荷;同时 在原来的位置留了一个空位称为空穴,它带一个单位正电荷。价电子与空穴 运动方向相反。

半导体中载流子的多少是用单位体积中载流子的个数表示。n表示电 子浓度,p表示空穴浓度。n i 和p i 分别表示本征半导体的电子浓度和空穴浓 度,显然n i =p i 。

室温下,本征硅的载流子浓度n i =p i =2.5



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