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本征半导体的特性和应用

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:按照半导体理论,对不含杂质的半导体单晶体称为本征半导体。原子核因失去电子,在共价键中出现了一个空位,这个呈现出正电性的空位称为空穴。本征半导体中的自由电子和空穴是成对出现的,称为电子空穴对。图6.1本征半导体的电子空穴对图6.1本征半导体的电子空穴对图6.2载流子在外电场作用下形成电流图6.2载流子在外电场作用下形成电流

本征半导体的特性和应用

按照半导体理论,对不含杂质的半导体单晶体称为本征半导体。

本征半导体在绝对温度下,且无外界能源施加能量(如光照等)时,是不导电的。但在温度增加或接受光照时,一些共价键中的价电子由于获得一定的能量,挣脱原子核的束缚,成为自由电子,这种现象称为本征激发(也称热激发)。原子核因失去电子,在共价键中出现了一个空位,这个呈现出正电性的空位称为空穴。空穴的出现是半导体的一个重要特点。如图6.1 所示。

本征半导体中的自由电子和空穴是成对出现的,称为电子空穴对。如果在半导体两端加上直流电源E,如图 6.2 所示,则自由电子将向电源正端定向运动形成电子电流。空穴虽不移动,但因为带正电,故能吸收相邻原子中的价电子来填补,这样共价键中受束缚的价电子在晶体内不断地递补空位而间接产生空穴的定向移动,从而形成空穴电流。电子移动时是负电荷的移动,空穴移动时是正电荷的移动,电子和空穴都能运载电荷,所以它们统称为载流子

双极型半导体器件:具有电子、空穴两种载流子参与导电的器件。

单极型半导体器件:只具有一种载流子(电子或空穴)参与导电的器件。(www.xing528.com)

图6.1 本征半导体的电子空穴对

图6.2 载流子在外电场作用下形成电流

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