急用:半导体和金属导体的导电机理有什么不同

当半导体两端加上外施电压后，半导体中有两类作相反运动的导电粒子形成的电子流：一类是自由电子作定向运动形成的电子流，另一类是被原子核束缚的价电子填补空穴而形成的空穴电流。因此，在半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子（即载流子），这就是半导体导电方式的最大特点，也是半导体与金属导体在导电机理上的本质差别。

在极低温度下，半导体的价带是满带（见能带理论），受到热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后成为导带，价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位，称为空穴。空穴导电并不是实际运动，而是一种等效。

电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动 。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流，分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴，电子-空穴对消失，称为复合。

复合时释放出的能量变成电磁辐射（发光）或晶格的热振动能量（发热）。在一定温度下，电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡，此时半导体具有一定的载流子密度，从而具有一定的电阻率。温度升高时，将产生更多的电子- 空穴对，载流子密度增加，电阻率减小。

扩展资料：

半导体的分类

1、元素半导体。

2、无机合成物半导体。

3、有机合成物半导体。

4、非晶态半导体。

5、本征半导体。

半导体的制备

1、沙子：硅是地壳内第二丰富的元素，而脱氧后的沙子（尤其是石英）最多包含25%的硅元素，以二氧化硅（SiO2）的形式存在，这也是半导体制造产业的基础。

2、硅熔炼：12英寸/300毫米晶圆级，下同。通过多步净化得到可用于半导体制造质量的硅，学名电子级硅（EGS），平均每一百万个硅原子中最多只有一个杂质原子。此图展示了是如何通过硅净化熔炼得到大晶体的，最后得到的就是硅锭。

3、单晶硅锭：整体基本呈圆柱形，重约100千克，硅纯度99.9999%。

4、硅锭切割：横向切割成圆形的单个硅片，也就是我们常说的晶圆（Wafer）。

参考资料来源：百度百科-半导体

1、导电机制。金属导体内部存在大量的可以自由移动的自由电子，这些自由电子在电场力的作用下定向移动而形成电流，使金属能够导电。

半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子（即载流子），使半导体导电。

2、金属具有良好的导电性,其电导率在10s/cm以上。半导体的电导介于金属和绝缘体之间。

扩展资料：

最早的金属导电理论是建立在经典理论基础上的特鲁德一洛伦兹理论。假定在金属中存在有自由电子，它们和理想气体分子一样，服从经典的玻耳兹曼统计，在平衡条件下，虽然它们在不停地运动，但平均速度为零。

有外电场存在时，电子沿电场力方向得到加速度a，从而产生定向运动，电子通过碰撞与组成晶格的离子实现能量交换，而失去定向运动，因此在一定电场强度下，有一平均漂移速度。

根据经典理论，金属中自由电子对热容量的贡献应与晶格振动的热容量可以相比拟，但是在实验上并没有观察到，这个矛盾在认识到金属中的电子应遵从量子的费米统计规律以后得到了解决。

正是为了解决这个矛盾，结合量子力学的发展，开始系统研究电子在晶体周期场中的运动，从而逐步建立了能带理论。

参考资料来源：百度百科-导电性

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