高二物理 雜質(zhì)半導(dǎo)體 競賽課件

雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)向?qū)Ш蛢r(jià)帶提供電子和空穴的過程（電子從施主能級向?qū)У能S遷或空穴從受主能級向價(jià)帶的躍遷）稱為雜質(zhì)電離或雜質(zhì)激發(fā)。具有雜質(zhì)激發(fā)的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體

雜質(zhì)激發(fā)雜質(zhì)半導(dǎo)體電子從價(jià)帶直接向?qū)Ъぐl(fā)，成為導(dǎo)帶的自由電子，這種激發(fā)稱為本征激發(fā)。只有本征激發(fā)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。本征激發(fā)N型和P型半導(dǎo)體都是雜質(zhì)半導(dǎo)體

施主向?qū)峁┑妮d流子=1016～1017/cm3》本征載流子濃度雜質(zhì)半導(dǎo)體中雜質(zhì)載流子濃度遠(yuǎn)高于本征載流子濃度Si的原子濃度為1022～1023/cm3摻入P的濃度/Si原子的濃度=10-6例如：Si在室溫下，本征載流子濃度為1010/cm3，上述雜質(zhì)的特點(diǎn)：施主雜質(zhì)：受主雜質(zhì)：淺能級雜質(zhì)雜質(zhì)的雙重作用：

改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電性決定半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型雜質(zhì)能級在禁帶中的位置4.淺能級雜質(zhì)電離能的簡單計(jì)算+-施主-+受主淺能級雜質(zhì)=雜質(zhì)離子+束縛電子（空穴）類氫模型玻爾原子電子的運(yùn)動軌道半徑為：n=1為基態(tài)電子的運(yùn)動軌跡玻爾能級：玻爾原子模型類氫模型氫原子中電子能量n=1,2,3……，為主量子數(shù)，當(dāng)n=1和無窮時(shí)氫原子基態(tài)電子的電離能考慮到正、負(fù)電荷處于介電常數(shù)ε=ε0εr的介質(zhì)中，且處于晶格形成的周期性勢場中運(yùn)動，所以電子的慣性質(zhì)量要用有效質(zhì)量代替定義：受主雜質(zhì)III族元素在硅、鍺中電離時(shí)能夠接受電子而產(chǎn)生導(dǎo)電空穴并形成負(fù)電中心，稱此類雜質(zhì)為受主雜質(zhì)或p型雜質(zhì)。受主電離受主雜質(zhì)釋放空穴的過程。受主能級被受主雜質(zhì)束縛的空穴的能量狀態(tài)，記為EA。受主電離能量為ΔEAp型半導(dǎo)體依靠價(jià)帶空穴導(dǎo)電的半導(dǎo)體。施主和受主濃度：ND、NA施主：Donor，摻入半導(dǎo)體的雜質(zhì)原子向半導(dǎo)體中提供導(dǎo)電的電子，并成為帶正電的離子。如Si中摻的P和As受主：Acceptor，摻入半導(dǎo)體的雜質(zhì)原子向半導(dǎo)體提供導(dǎo)電的空穴，并成為帶負(fù)電的離子。如Si中摻的B小結(jié)！等電子雜質(zhì)N型半導(dǎo)體特征：a施主雜質(zhì)電離，導(dǎo)帶中出現(xiàn)施主提供的導(dǎo)電電子b電子濃度n〉空穴濃度pP型半導(dǎo)體特征：a受主雜質(zhì)電離，價(jià)帶中出現(xiàn)受主提供的導(dǎo)電空穴b空穴濃度p〉電子濃度nECEDEVEA----++++----++++EgN型和P型半導(dǎo)體都稱為極性半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體價(jià)帶空穴數(shù)由受主決定，半導(dǎo)體導(dǎo)電的載流子主要是空穴?？昭槎嘧樱娮訛樯僮?。N型半導(dǎo)體導(dǎo)帶電子數(shù)