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§3.1半导体基本知识
半导体器件特点: 体积小、重量轻、使用寿命长、输入功率小、 功率转换效率高。
3.1.1 半导体材料:(Semiconductor materials)
10-3
导体
如金属等
半导体
10+9
绝缘体
ρ(Ω-cm )
如橡皮、塑料等
典型半导体:硅Si、精选锗PPGT课e件、砷化镓GaAs等
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自由电子和空穴都称为载流子。
自由电子和空穴成对地产生的同时,又不断复合 在一定温度下,载流子的产生和复合达到动态平衡, 半导体中载流子便维持一定的数目。
注意:
1. 本征半导体中载流子数目极少,其导电性能很差; 2. 温度愈高, 载流子的数目愈多,半导体的导电性能 也就愈好。所以,温度对半导体器件性能影响很大。
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3.1.4 杂质半导体 1. N型半导体
硅原子
多余电子
硅(锗) +磷 N型半导体
五价杂质原子只有四个 价电子能与周围四个半导体 原子中的价电子形成共价键
多余的一个价电子因 无共价键束缚而很容易形
Si Si
P
Si
成自由电子。 在N型半导体中自由电子是多数载流子,它主要由杂质原
子提供;空穴是少数载流子, 由热激发形成。 提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子,
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§3.1 半导体基本知识 3.1.4 杂质半导体
在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质, 可使半导体的导电性发生显著变化。
掺入的杂质主要是三价或五价元素。 掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。 N型半导体——掺入五价杂质元素(如磷) P型半导体——掺入三价杂质元素(如硼)