
在本征半导体中掺入5价的元素可以得到N型半导体。例如,现在用的最多的硅本征半导体,掺入5价的元素磷或锑都可以,使其转变为N型半导体。
在本征半导体中掺入微量的3价元素等元素杂质时的半导体,称为P型半导体。
p型半导体掺入3价元素。是硼、铟、镓等。在半导体材料硅或锗晶体中掺入三价元素杂质可构成缺壳粒的P型半导体,掺入五价元素杂质可构成多余壳粒的N形半导体。
要产生较多的空穴浓度就需依赖掺杂或缺陷。在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成P型半导体。
对于Ⅳ族元素:
半导体(锗、硅等)需进行Ⅲ族元素的掺杂对于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体(如砷化镓),常用掺杂Ⅱ族元素来提供所需的空穴浓度。
在纯硅中掺入微量3价元素铟或铝,由于铟或铝原子周围有3个价电子,与周围4价硅原子组成共价结合时缺少一个电子,形成一个空穴。空穴相当于带正电的粒子,在这类半导体的导电中起主要作用。
所谓半导体,是指其导通电流的能力不如金属那样好,但却又不如绝缘体那样差的物质。所谓“电流”实质就是这种自由电子在导线中的移动,由于电子带负电荷,故电子移动方向与电流方向相反,在图下中,电流从阳极流向阴极,电子当然从阴移向阳极,虽然多数国家(如日本、中国等>是这样规定电流方向的,也有些国外书籍,把电子移动方向约定为电流方向的。
半导体的种类有本征半导体,P型半导体,N型半导体,半导体工程学是基础,若不理解半导体工程学,就不能理解二极管,当然也不能完全理解晶体管和场效应管(FET)等半导体器件。(1)本征半导体,硅和锗都是半导体,而纯硅和锗(11个9的纯度)晶体称本征半导体,硅和锗为4价元素,其晶体结构稳定。
(2)P型半导体、P型半导体是在4价的本征半导体中混入了3价原子,极少量〈一千万份之一以下)的铟作成的晶体,由于3价原子进入4价原子中,因此作为晶体管结构就产生缺一个电子的部分,由于缺少电子,所以带正电,P型的“P”,正是取“Positive(正)”一词的第一个字母。
(3)N型半导体、若把5价的原子,砷混入4价的本征半导体中,会变得怎样?与上述相反,将产生多余1个电子状态的结晶,并显出带负电。这就是N型半导体,“N”便是从“Negative(负)”中取的第一个字母。
半导体器件种类、半导体虽然有本征半导体,N型半导体、P型半导体三类,但实际上只使用了P型和N型半导体,由P型半导体或N型半导体单体构成的产品,有热敏电阻器,正温度系数热敏电阻器、压敏电阻器等电阻体,由P型与N型半导体结合而构成的单结半导体元件,最常见的便是二极管,此外,FET也是单结元件,PNP或NPN以及形成双结的半导体元件就是晶体管,除单结、双结器件外,还有PNPN4层厂结构(如晶闸管)甚至也可形成NPNPN的5层结构。
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