浅谈半导体导电性.pdf

微电子技术概论 西安电子科技大学微电子学院 董刚 gdong@mail.xidian.edu.cn 电话 第二章集成器件物理基础 2-1 半导体及其能带模型 一、半导体及其共价键结构 二、半导体的能带模型 三、费米分布函数 2-2 半导体的导电性 一、本征半导体 二、非本征载流子 三、半导体中的电流 四、半导体基本方程 第二章集成器件物理基础 2-1 半导体及其能带模型 一、半导体及其共价键结构 二、半导体的能带模型 三、费米分布函数 2-2 半导体的导电性 一、本征半导体 二、非本征载流子 三、半导体中的电流 四、半导体基本方程 一、半导体及其共价键结构 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强 (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。 管、光敏三极管等)。 掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。 体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。 一、半导体及其共价键结构 “掺杂”对半导体电导率的影响 Si (原子密度5 ⅹ1022/cm3 电阻率1 Ωcm) 15 3 5 + P (5 ⅹ10 /cm )= 电阻率2.3 ⅹ10 Ωcm 元素半导体：Si Ge 化合物半导体：GaAs InP SiC AlGaN 一、半导体及其共价键结构 一、半导体及其共价键结构 价电子 Si Si 非晶体 单晶 多晶 Si Si Si晶体的共价健 共价健 一、半导体及其共价键结构 本征半导体的导电机理 本征半导体的导电机理 价电子在获得一定能量（温度升 价电子在获得一定能量（温度升 高或受光照）后，即可挣脱原子核的 高或受光照）后，即可挣脱原子核的 自由电子 束缚，成为自由电子（带负电），同 束缚，成为自由电子（带负电），同