晶体硅需要通过掺杂才能成为半导体材料,掺杂后晶体结构会发生什么变化,对材料性能有
- 教育综合
- 2023-02-06 12:58:48
从微观角度来说,硅为什么可以做半导体材料?
因为晶体硅具有一个非常重要的特性——单方向导电,也就是说,电流只能从一端流向另一端,制作半导体器件的原材料就需要具有有这种特有的特性材料。 多角度解释: (1)热敏性 半导体材料的电阻率与温度有密切的关系.温度升高,半导体的电阻率会明显变小.例如纯锗(Ge),温度每升高10度,其电阻率就会减少到原来的一半. (2)光电特性 很多半导体材料对光十分敏感,无光照时,不易导电;受到光照时,就变的容易导电了.例如,常用的硫化镉半导体光敏电阻,在无光照时电阻高达几十兆欧,受到光照时电阻会减小到几十千欧.半导体受光照后电阻明显变小的现象称为“光导电”.利用光导电特性制作的光电器件还有光电二极管和光电三极管介绍下半导体的掺杂问题?
杂质半导体: 通过扩散工艺,在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素,可得到杂质半导体。 P型半导体的导电特性:掺入的杂质越多,多子(空穴)的浓度就越高,导电性能也就越强。 结论: 多子的浓度决定于杂质浓度。 少子的浓度决定于温度。 PN结的形成:将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在它们的交界面就形成PN结。 PN结的特点:具有单向导电性。 半导体杂质 半导体中的杂质对电阻率的影响非常大。半导体中掺入微量杂质时,杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态,在禁带中产加的杂质能级。例如四价元素锗或硅晶体中掺入五价元素磷、砷、锑等杂质原子时,杂质原子作为晶格的一分子,其半导体晶体的概念,性质和特点是什么?
半导体、绝缘体和导体由禁带宽度划分,即导带与价带之间的相对位置决定。 1 导体的导带和价带基本重合,禁带宽度为0,电子由价带进入导带基本无需额外能量,因此内部存在大量自由电子,具有低电阻率。 2 半导体导带和价带距离适中,即禁带宽度适中,因此价带中的电子在常见能量级别的激励下,例如光、热和电压,即可进入导带,导致半导体电阻率变化。 3 绝缘体与半导体类同,但禁带宽度很宽,需要大量能量才能导电,例如高于5000V的高压电,因此电阻率很高。光和热通常无法导致绝缘体导电,绝缘体一般耐热性不高,能导致电子跃迁到导带的温度下,大部分碳基绝缘体已经碳化,其余绝缘体已经熔化或气化。在硅中掺入一定量的磷、砷元素后,体系的能带结构发生什么变化?
硅是一种半导体材料,其原子地最外层含有四个电子,而P,As的最外层为5个电子,加入P,As后,形成N型掺杂的半导体材料,电子通道加大,导电性变强晶体硅的性质
硅guī(台湾、香港称矽xī)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.09,有无定形和晶体两种同素异形体,同素异形体有无定形硅和结晶硅。属于元素周期表上IVA族的类金属元素。 晶体结构:晶胞为面心立方晶胞。 原子体积:(立方厘米/摩尔) 氧化态: Main Si+2, Si+4 晶体硅为钢灰色,无定形硅为黑色,密度2.4g/cm3,熔点1420℃,沸点2355℃,晶体硅属于原子晶体,硬而有光泽,有半导体性质。硅的化学性质比较活泼,在高温下能与氧气等多种元素化合,不溶于水、硝酸和盐酸,溶于氢氟酸和碱液,用于造制合金如硅铁、硅钢等,单晶硅是一种重要的半导体材料,展开全文阅读