本征激发:半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发。
复合:自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴,使两者同时消失,这种现象称为复合。
动态平衡:在一定的温度下,本征激发所产生的自由电子与空穴对,与复合的自由电子与空穴对数目相等,达到动态平衡。
载流子的浓度与温度的关系:温度一定,本征半导体中载流子的浓度是一定的,并且自由电子与空穴的浓度相等。当温度升高时,热运动加剧,挣脱共价键束缚的自由电子增多,空穴也随之增多(即载流子的浓度升高),导电性能增强;当温度降低,则载流子的浓度降低,导电性能变差。
结论:本征半导体的导电性能与温度有关。半导体材料性能对温度的敏感性,可制作热敏和光敏器件,又造成半导体器件温度稳定性差的原因。
杂质半导体:通过扩散工艺,在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素,可得到杂质半导体。
n型半导体:在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了n型半导体。
多数载流子:n型半导体中,自由电子的浓度大于空穴的浓度,称为多数载流子,简称多子。
少数载流子:n型半导体中,空穴为少数载流子,简称少子。
施子原子:杂质原子可以提供电子,称施子原子。
n型半导体的导电特性:它是靠自由电子导电,掺入的杂质越多,多子(自由电子)的浓度就越高,导电性能也就越强。
p型半导体:在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,形成p型半导体。
多子:p型半导体中,多子为空穴。
少子:p型半导体中,少子为电子。
受主原子:杂质原子中的空位吸收电子,称受主原子。
p型半导体的导电特性:掺入的杂质越多,多子(空穴)的浓度就越高,导电性能也就越强。
结论:
多子的浓度决定于杂质浓度。
少子的浓度决定于温度。
pn结的形成:将p型半导体与n型半导体制作在同一块硅片上,在它们的交界