常用电子线路 1.1半导体的基础知识 半导体的基本知识.pptx

常用电子线路电子信息工程技术专业教学资源库项目常用电子线路电子信息工程技术半导体的基本知识1 导体、绝缘体、半导体的区别导体——凡能导电的物质均为导体，如金属类物质，常有的为金、银、铜、铁、铝等,它们的电阻率一般在10*E-4欧姆厘米以下。绝缘体——凡不能导电的物质均为绝缘体，生活中常有的物质有橡胶，塑料，木材，玻璃，陶瓷等都是不能导电的绝缘体，它们的电阻率在10*E9欧姆厘米以上。半导体——在导体和绝缘体之间还有一种被称为半导体的物质。主要有硅、锗、砷化镓、锑化锢、磷化镓、磷化锢等。其中硅和锗为单一元素的半导体，而砷化镓等为化合物半导体。2 半导体的特征（我们仅以硅例）半导体具有以下一些特征：半导体的导电性能可以通过掺入微量的杂质（简称“掺杂”）来控制，加入微量杂质能显著改变半导体的导电能力，这是半导体能够制成各种器件，从而获得广泛应用的一个重要原因。温度光照和电阻变化对半导体的导电性能起着很大的作用。硅的熔点1420℃硅的比重为2.33克/立方厘米本征——指半导体本身的性质以区别于外来掺杂的影响，而完全靠半导体本身提供载流子的状况，理论上本征半导体是纯净的，事实上在未掺杂的半导体中，纯只是相对的。有两种载流子参加导电——在半导体中，参与导电的载流子有两种，即“电子”与“空穴”，而且同一种半导体材料，既可以形成以电子为主的导电，也可以形成以空穴为主的导电。3半导体的一些常用名称的表述及含义晶体和非晶体晶体通常有规则的几何形状，生活中盐就是典型的立方体晶体结构，而蜡，塑料等都没有规则的形状均都不能称作晶体晶体具有固定的熔点如硅的熔1420℃，在熔化过程中是等温的，一旦完全熔化后溶液温度会迅速上升，其熔化的温度曲线为（见下图）：T1600℃等温区升温区1420℃升温区t60分300分晶体具有各向异性，对称性，解理面各向异性为晶体的机械，电学，热学，光学等物理和化学性质随方向不同而不同。晶体生长中的对称性具体表现为晶棒表面会长有对称的棱线。如果平行于两根棱线之间划片，则片子能很顺利地沿线脆裂，并得到光直的边缘，如果沿其他方向划片其效果会截然不同。这种容易沿某些晶面劈裂的特性称为解理性，而这些容易劈裂的晶面叫做解理面。4 单晶体和多晶体单晶体——单晶体内的原子都按同一规律同一方向有序地周期性的排列，在单晶生长中具体表现为有棱线生长。多晶体——多晶体则有许多取向不同的单晶体（或称晶粒）组成，多晶体内的原子在局部范围内呈规则排列，但不同局部区域中原子排列的方向不同，呈杂乱无序状态。如在单晶生长中原有正常晶体受外界影响如掺入杂质所致，则原正常生长的单晶受到破坏而成为多晶状态，具体表现为原有的棱线消失，晶体表面呈现无规则杂乱的迹象。常用电子线路再见