2022-2023學年高二物理競賽課件：半導體

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半導體

本征半導體是指純凈的半導體。

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?？昭▽щ姡簼M帶中存在空穴的情況下，電子在滿帶內(nèi)的遷移，相當于空穴沿相反方向運動?？昭ㄏ喈斢趲д姷牧Ｗ印?/p>

滿帶上的一個電子躍遷到導帶后,滿帶中出現(xiàn)一個空位，稱為空穴。一、電子和空穴半導體絕緣體絕緣體與半導體的擊穿

當外電場非常強時，絕緣體與半導體的共有化電子還是能越過禁帶躍遷到上面的空帶中。通常稱為半導體與絕緣體被擊穿。半導體導體GaAs的掃描隧道顯微鏡圖象空帶滿帶

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。

在外電場作用下，空穴下面能級上的電子可以躍遷到空穴上來，這相當于空穴向下躍遷。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(zhì)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，這種摻雜后多余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(shù)載流子電子……多數(shù)載流子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(zhì)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，這種摻雜后多余的空穴的能級在禁帶中緊靠滿帶處，

ED～10-2eV,極易產(chǎn)生空穴導電。該能級稱受主能級?？諑a滿帶受主能級

p型半導體Eg在p型半導體中電子……少數(shù)載流子空穴……多數(shù)載流子SiSiSiSiSiSiSiB+電阻與溫度的關系

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。由于半導體中的電子吸收能量后，受激躍遷到導帶的數(shù)目增多。

利用半導體的這種性質(zhì)可以制成熱敏電阻。半導體

半導體在光照射下，電子吸收能量后，向?qū)кS遷。導電能力會增大，這種現(xiàn)象又稱為內(nèi)光電

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