半导体的导电机构课件.pptVIP

半導體的導電機構1.電子和空穴本征半導體是指純淨的半導體。本征半導體的導電性能在導體與絕緣體之間。電子導電：導帶中的電子在外磁場中的定向運動。空穴導電：滿帶中存在空穴的情況下，電子在滿帶內的遷移，相當於空穴沿相反方向運動。空穴相當於帶正電的粒子。滿帶上的一個電子躍遷到導帶後,滿帶中出現一個空位，稱為空穴。空帶滿帶滿帶上帶正電的空穴向下躍遷也能形成電流,這稱為空穴導電。?Eg在外電場作用下,空穴下麵能級上的電子可以躍遷到空穴上來,這相當於空穴向下躍遷。電子和空穴2.雜質的影響(1)n型半導體四價的本征半導體Si、Ge等，摻入少量五價的雜質元素（如P、As等）形成電子型半導體,稱n型半導體。量子力學表明，這種摻雜後多餘的電子的能級在禁帶中緊靠空帶處,?ED～10-2eV，極易形成電子導電。該能級稱為施主能級。n型半導體在n型半導體中空帶滿帶施主能級EDEgSiSiSiSiSiSiSiP空穴……少數載流子電子……多數載流子雜質的影響(2)p型半導體四價的本征半導體Si、Ｇe等，摻入少量三價的雜質元素(如Ｂ、Ga、Ｉn等)形成空穴型半導體，稱p型半導體。量子力學表明，這種摻雜後多餘的空穴的能級在禁帶中緊靠滿帶處，?ED～10-2eV,極易產生空穴導電。該能級稱受主能級。雜質的影響空帶Ea滿帶受主能級P型半導體Eg在p型半導體中電子……少數載流子空穴……多數載流子SiSiSiSiSiSiSiB+雜質的影響3.電阻率和溫度的關係電阻與溫度的關係導體的電阻率隨溫度的升高而增大。金屬半導體的電阻率隨溫度的升高而急劇地下降。由於半導體中的電子吸收能量後，受激躍遷到導帶的數目增多。利用半導體的這種性質可以製成熱敏電阻。半導體4.半導體的光電導現象半導體在光照射下，電子吸收能量後，嚮導帶躍遷。導電能力會增大，這種現象又稱為內光電效應。利用半導體的光電導現象可以製成光敏電阻。5.p-n結使p型半導體和n型半導體相接觸，或在本征半導體兩端各摻入施主雜質和受主雜質，它們交界處的結構稱為p-n結。P區空穴多電子少，n區電子多空穴少，因此p區中的空穴將向n區擴散，n區的電子將向p區擴散，在交界處形成正負電荷的積累層，在p區的一側帶負電，在n區的一側帶正電，這一電偶層形成的電場將遏止電子和空穴的繼續擴散，最後達到動態平衡。在p-n結處形成一定的電勢差。p-n結pnpnP-n結P-n結的能帶情況正向連接pn當p-n結正向連接時，外電場方向與p-n結中的電場方向相反，結中電場減弱，勢壘降低，擴散增強，形成正向電流。p-n結當p-n結反向連接時，外電場方向與p-n結中的電場方向相同，結中電場增強，勢壘升高，少數載流子在電場作用下移動形成反向電流。np反向連接p-n結