【1.1.1】半导体基础知识课件讲解.pdf

半导体的导体特性

《电子技术基础》课程之模拟电子技术

铁道工程与信息学院

自然界中的各种物质按其导电性能的不同可划分为：导体、

半导体和绝缘体。

半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。常见的半导体材

料是硅(Si)和锗(Ge),它们都是+4价元素.

硅的热稳定性比锗好.

一、半导体的特点

1.热敏性

2.光敏性

3.掺杂性

温度、光照、是否掺入杂质元素，这三个方面的因素对

半导体导电性能强弱的影响很大。

结论：当半导体温度升高、光照加强、掺入杂质元素，

其导电能力将大大增强。

半导体按其是否掺入杂质来划分，又可分为：本征半导体

和杂质半导体。

完全纯净的、结构完整的半导体晶体称为本征半导体。

o

在绝对0K（-273C），本征半导体基本不导电。

二、本征半导体

（1）本征半导体的原子结构及共价键

共价键内的两个电子由相邻的原子各用一个价电子组

成，称为束缚电子。

＋＋＋

444

共价键的

两

价电子＋＋＋个价电子

444

＋4

＋＋＋

444

二、本征半导体

（2）本征激发现象

当温度升高或受光照射时，共价键中的价电子获得足

够能量，从共价键中挣脱出来，变成自由电子；同时在

原共价键的相应位置上留下一个空位，这个空位称为空

穴,电子-空穴对就形成了。＋4＋4＋4

共价键的

两个价电

子

＋4＋4＋4

cba

＋4＋4＋4

在外电场或其他能源的作用下，邻近的价电子和空穴产生

相对的填补运动。这样，电子和空穴就产生了相对移动，它

们的运动方向相反，而形成的电流方向是一致的。

结论：由此可见，本征半导体中存在两种载流子，自由电

子和空穴，而导体中只有一种载流子：自由电子，这是半导

体与导体的一个本质区别。

三、杂质半导体

在本征半导体中加入微量杂质，可使其导电性能显著改变。

根据掺入杂质的性质不同，杂质半导体分为两类：