上海大学电子技术基础考研复习笔记139页

第一章常用半导体器件
1.1 半导体基础知识
1.1.1 本征半导体
纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。
一、半导体材料
根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。导电性能介于导体与绝缘体之间材料，我们称之为半导体。在电子器件中，常用的半导体材料有：元素半导体，如硅（Si）、锗（Ge）等；化合物半导体，如砷化镓（GaAs）等；以及掺杂或制成其它化合物半导体材料，如硼（B）、磷（P）、锢（In）和锑（Sb）等。其中硅是最常用的一种半导体材料。
半导体有以下特点：
1．半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间
2．半导体受外界光和热的刺激时，其导电能力将会有显著变化。
3．在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导电能力会急剧增强。
二、半导体的共价键结构
在电子器件中，用得最多的半导体材料是硅和锗，它们的简化原子模型如下所示。硅和锗都是四价元素，在其最外层原子轨道上具有四个电子，称为价电子。由于原子呈中性，故在图中原子核用带圆圈的+4 符号表示。半导体与金属和许多绝缘体一样，均具有晶体结构，它们的原子形成有排列，邻近原子之间由共价键联结，其晶体结构示意图如下所示。图中表示的是晶体的二维结构，实际上半导体晶体结构是三维的。硅和锗的原子结构简化模型及晶体结构。
三、本征半导体
本征半导体——化学成分纯净的半导体。它在物理结构上呈单晶体形态。
空穴——共价键中的空位。
电子空穴对——由热激发而产生的自由电子和空穴对。
空穴的移动——空穴的运动是靠相邻共价键中的价电子依次充填空穴来实现的。
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