2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：半導(dǎo)體

半導(dǎo)體

本征半導(dǎo)體是指純凈的半導(dǎo)體。

本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能在導(dǎo)體與絕緣體之間。電子導(dǎo)電：導(dǎo)帶中的電子在外磁場(chǎng)中的定向運(yùn)動(dòng)?？昭▽?dǎo)電：滿帶中存在空穴的情況下，電子在滿帶內(nèi)的遷移，相當(dāng)于空穴沿相反方向運(yùn)動(dòng)。空穴相當(dāng)于帶正電的粒子。

滿帶上的一個(gè)電子躍遷到導(dǎo)帶后,滿帶中出現(xiàn)一個(gè)空位，稱為空穴。一、電子和空穴半導(dǎo)體絕緣體絕緣體與半導(dǎo)體的擊穿

當(dāng)外電場(chǎng)非常強(qiáng)時(shí)，絕緣體與半導(dǎo)體的共有化電子還是能越過禁帶躍遷到上面的空帶中。通常稱為半導(dǎo)體與絕緣體被擊穿。半導(dǎo)體導(dǎo)體GaAs的掃描隧道顯微鏡圖象空帶滿帶

滿帶上帶正電的空穴向下躍遷也能形成電流，這稱為空穴導(dǎo)電。

Eg

在外電場(chǎng)作用下，空穴下面能級(jí)上的電子可以躍遷到空穴上來，這相當(dāng)于空穴向下躍遷。n型半導(dǎo)體

四價(jià)的本征半導(dǎo)體

Si、Ge等，摻入少量五價(jià)的雜質(zhì)元素（如P、As等）形成電子型半導(dǎo)體,稱n型半導(dǎo)體。

量子力學(xué)表明，這種摻雜后多余的電子的能級(jí)在禁帶中緊靠空帶處,

ED～10-2eV，極易形成電子導(dǎo)電。該能級(jí)稱為施主能級(jí)。

n型半導(dǎo)體

在n型半導(dǎo)體中空

帶滿

帶施主能級(jí)EDEgSiSiSiSiSiSiSiP空穴……少數(shù)載流子電子……多數(shù)載流子p型半導(dǎo)體

四價(jià)的本征半導(dǎo)體Si、Ge等，摻入少量三價(jià)的雜質(zhì)元素(如B、Ga、In等)形成空穴型半導(dǎo)體，稱p型半導(dǎo)體。

量子力學(xué)表明，這種摻雜后多余的空穴的能級(jí)在禁帶中緊靠滿帶處，

ED～10-2eV,極易產(chǎn)生空穴導(dǎo)電。該能級(jí)稱受主能級(jí)。空帶Ea滿帶受主能級(jí)

p型半導(dǎo)體Eg在p型半導(dǎo)體中電子……少數(shù)載流子空穴……多數(shù)載流子SiSiSiSiSiSiSiB+電阻與溫度的關(guān)系

導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大。金屬

半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而急劇地下降。由于半導(dǎo)體中的電子吸收能量后，受激躍遷到導(dǎo)帶的數(shù)目增多。

利用半導(dǎo)體的這種性質(zhì)可以制成熱敏電阻。半導(dǎo)體

半導(dǎo)體在光照射下，電子吸收能量后，向?qū)кS遷。導(dǎo)電能力會(huì)增大，這種現(xiàn)象又稱為內(nèi)光電