半导体基础知识 一:本征半导体 纯净晶体结构的半导体我们称之为本征半导体。常用的半导体材料有:硅和锗。它们都是四价元素,原子结构的最外层轨道上有四个价电子,当把硅或锗制成晶体时,它们是靠 共价键的作用而紧密联系在一起。 共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量,从而摆脱共价键的约束成为自由电子,同时在共价键上留下空位,我们称这些空位为空穴,它带正电。我们用晶体结构示意图来描述一下;如图(1)所示:图中的虚线代表共价键。 在外电场作用下,自由电子产生定向移动,形成电子电流; 同时价电子也按一定的方向一次填补空穴,从而使空穴产生定向移动,形成空穴电流。 因此,在晶体中存在两种载流子,即带负电自由电子和带正电空穴,它们是成对出现的。 二:杂质半导体 在本征半导体中两种载流子的浓度很低,因此导电性很差。我们向晶体中有控制的掺入特定的杂质来改变它的导电性,这种半导体被称为杂质半导体。 N型半导体 在本征半导体中,掺入5价元素,使晶体中某些原子被杂质原子所代替,因为杂质原子最外层有5各价电子,它与周围原子形成共价键后,还多余一个自由电子,因此使其中的空穴的浓度远小于自由电子的浓度。但是,电子的浓度与空穴的浓度的乘积是一个常数,与掺杂无关。 在N型半导体中自由电子是多数载流子,空穴是少数载流子。 P型半导体 在本征半导体中,掺入3价元素,晶体中的某些原子被杂质原子代替,但是杂质原子的最外层只有3个价电子,它与周围的原子形成共价键后,还多余一个空穴,因此使其中的空穴浓度远大于自由电子的浓度。在P型半导体中,自由电子是少数载流子,空穴使多数载流子。 三:异形半导体接触现象 在形成的P—N结中,由于两侧的电子和空穴的浓度相差很大,因此它们会产生扩散运动:电子从N区向P区扩散;空穴从P去向N区扩散。因为它们都是带电粒子,它们向另一侧扩散的同时在N区留下了带正电的空穴,在P区留下了带负电的杂质离子,这样就形成了空间电荷区,也就是形成了电场(自建场)它们的形成过程如图(1),(2)所示 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。比较多基础致知识请查_Pasp?ArticleID=135 这个网站比较专业半导体的发展如下网站-/aspx?id=399634&cid=136半导体发展年表请点击:-/aspx?id=399634&cid=136&page=2