
半导体的特征:
一、半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,如硅、锗、硒等,它们的电阻率通常在 之间。
二、半导体之所以得到广泛应用,是因为它的导电能力受掺杂、温度和光照的影响十分显著。
三、如纯净的半导体单晶硅在室温下电阻率约为 ,若按百万分之一的比例掺入少量杂质(如磷)后,其电阻率急剧下降为 ,几乎降低了一百万倍。半导体具有这种性能的根本原因在于半导体原子结构的特殊性。
常用的半导体材料是单晶硅(Si)和单晶锗(Ge)。所谓单晶,是指整块晶体中的原子按一定规则整齐地排列着的晶体。非常纯净的单晶半导体称为本征半导体。
扩展资料
一、本征半导体的原子结构
半导体锗和硅都是四价元素,其原子结构示意图如图Z0102所示。它们的最外层都有4个电子,带4个单位负电荷。通常把原子核和内层电子看作一个整体,称为惯性核。
惯性核带有4个单位正电荷,最外层有4个价电子带有4个单位负电荷,因此,整个原子为电中性。
二、应用
1、在无线电收音机及电视机中,作为“讯号放大器/整流器”用。
2、半导体可以用来测量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域,有较高的准确度和稳定性,分辨率可达0.1℃,甚至达到0.01℃也不是不可能,线性度0.2%,测温范围-100~+300℃,是性价比极高的一种测温元件。
3、半导体致冷器的发展, 它也叫热电致冷器或温差致冷器, 它采用了帕尔贴效应.
参考资料来源:百度百科-半导体
根据固体的能带理论,半导体材料中电子的能级形成能带。高能量的为导带,低能量的为价带,两带被禁带分开。引入半导体的非平衡电子-空穴对复合时,把释放的能量以发光形式辐射出去,这就是载流子的复合发光。一般所用的半导体材料有两大类,直接带隙材料和间接带隙材料,其中直接带隙半导体材料如GaAs(砷化镓)比间接带隙半导体材料如Si有高得多的辐射跃迁几率,发光效率也高得多。半导体复合发光达到受激发射(即产生激光)的必要条件是:①粒子数反转分布分别从P型侧和n型侧注入到有源区的载流子密度十分高时,占据导带电子态的电子数超过占据价带电子态的电子数,就形成了粒子数反转分布。②光的谐振腔在半导体激光器中,谐振腔由其两端的镜面组成,称为法布里一珀罗腔。③高增益用以补偿光损耗。谐振腔的光损耗主要是从反射面向外发射的损耗和介质的光吸收。半导体激光器是依靠注入载流子工作的,发射激光必须具备三个基本条件:(1)要产生足够的 粒子数反转分布,即高能态粒子数足够的大于处于低能态的粒子数;(2)有一个合适的谐振腔能够起到反馈作用,使受激辐射光子增生,从而产生激光震荡;(3)要满足一定的阀值条件,以使光子增益等于或大于光子的损耗。半导体激光器工作原理是激励方式,利用半导体物质(即利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈,产生光的辐射放大,输出激光。半导体激光器优点:体积小、重量轻、运转可靠、耗电少、效率高等。/半导体激光器有哪些特性半导体的四个特性:电阻率的负温度特性、光照导电效应、光伏现象、整流效应。1833年,法拉第发现了硫化银的电阻随着温度的变化而显现出的特性与一般金属不同。通常情况下,金属的电阻随温度升高而增加,法拉第发现硫化银的电阻随着温度的上升而降低。这是人类首次发现的半导体现象。
1839年,法国科学家亚历山大·贝克雷尔(Alexandre Edmond Becquerel)发现了光伏现象。那是一个半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生电压,这是半导体的第二个特征。
1873年,英国科学家史密斯(W.Smith)发现了硒晶体材料在光照下电阻减弱的现象,这是半导体第三个特性。
1880年,半导体的霍尔效应被发现。
1874年,德国的布劳恩(Ferdinand Braun)发现了硫化物半导体的整流效应。同年,氧化铜的整流效应也被发现。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表(0条)