半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)

一、物體按導(dǎo)電能力分類(lèi)

導(dǎo)體： 導(dǎo)電能力強(qiáng)，如金屬。

絕緣體： 導(dǎo)電能力很差，如橡膠、陶瓷。

半導(dǎo)體： 導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間。

二、半導(dǎo)體的原子結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代半導(dǎo)體材料主要使用硅和鍺（S i：14；G e：32），其外層 均有四個(gè)價(jià)電子，而原子核和除價(jià)電子外的內(nèi)層電子組成慣性核。 其簡(jiǎn)化模型為：

三、半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)

共價(jià)鍵制造半導(dǎo)體器件的硅和鍺是單晶材料，具有金剛石結(jié)構(gòu)，每個(gè)原 子和相鄰四個(gè)原子結(jié)合，每個(gè)原子的外層四個(gè)價(jià)電子分別與相鄰的四個(gè) 原子的價(jià)電子組成而形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。

晶體結(jié)構(gòu)平面示意圖：

四、本征半導(dǎo)體

沒(méi)有雜質(zhì)、純凈的結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體稱(chēng)為本征半導(dǎo)體。

本征激發(fā) —— 半導(dǎo)體中共價(jià)鍵分裂產(chǎn)生電子空穴對(duì)的過(guò)程。

半導(dǎo)體中的載流子：自由電子和空穴。當(dāng)溫度升高或其他射線照射時(shí)， 價(jià)電子獲得足夠能量掙脫共價(jià)鍵成為自由電子，它帶一個(gè)單位負(fù)電荷；同時(shí) 在原來(lái)的位置留了一個(gè)空位稱(chēng)為空穴，它帶一個(gè)單位正電荷。價(jià)電子與空穴 運(yùn)動(dòng)方向相反。

半導(dǎo)體中載流子的多少是用單位體積中載流子的個(gè)數(shù)表示。n表示電 子濃度，p表示空穴濃度。n i 和p i 分別表示本征半導(dǎo)體的電子濃度和空穴濃 度，顯然n i =p i 。

室溫下，本征硅的載流子濃度n i =p i =2.5