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文档简介

按电阻率不同，物质分为导体、半导体和绝缘体1、半导体特性（1）热敏性（3）掺杂特性（2）光敏性2、为什么有三种特性？特殊的导电结构常见半导体材料：Si、Ge等元素半导体，应用广GaAs等化合物半导体硅单质

硅芯片

3.1.1半导体材料导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。问题：什么是半导体？什么是本征半导体？半导体有哪些“特性”？为什么？导体－－铁、铝、铜等金属元素等低价元素，其最外层电子在外电场作用下很容易产生定向移动，形成电流。绝缘体－－惰性气体、橡胶等，其原子的最外层电子受原子核的束缚力很强，只有在外电场强到一定程度时才可能导电。半导体－－硅（Si）、锗（Ge），均为四价元素，它们原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。3.1.2半导体共价键结构简化模型最外层上的电子，决定了物质的化学特性和导电性；Si硅原子Ge锗原子1、Si、Ge的原子结构

价电子：惯性核3.1.2半导体共价键结构本征半导体：结构完整，完全纯净的半导体载流子：能自由运动的带电粒子本征半导体自由电子加热或光照空穴1、载流子的产生

空穴：共价键中的空位3.1.3本征半导体3.1.3本征半导体及其导电作用2、本征半导体特点（1）T升高n升p升（2）n=p3、载流子的运动无电场：无规则运动有电场：载流子定向运动3.1.3本征半导体本征半导体的结构由于热运动，具有足够能量的价电子挣脱共价键的束缚而成为自由电子自由电子的产生使共价键中留有一个空位置，称为空穴

自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合。共价键一定温度下，自由电子与空穴对的浓度一定；温度升高，热运动加剧，挣脱共价键的电子增多，自由电子与空穴对的浓度加大。3.1.3本征半导体1.N型半导体多余的一个价电子因无共价键束缚而很容易形成自由电子。在N型半导体中自由电子是多数载流子，它主要由杂质原子提供；空穴是少数载流子,由热激发形成。提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子，因此五价杂质原子也称为施主杂质。多余电子硅原子SiPSiSi五价杂质原子只有四个价电子能与周围四个半导体原子中的价电子形成共价键硅(锗)+磷N型半导体3.1.4杂质半导体1.N型半导体磷（P）

杂质半导体主要靠多数载流子导电。掺入杂质越多，多子浓度越高，导电性越强，实现导电性可控。多数载流子空穴比未加杂质时的数目多了？少了？为什么？3.1.4杂质半导体2.P型半导体在P型半导体中空穴是多数载流子，它主要由掺杂形成；自由电子是少数载流子，由热激发形成。空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子。三价杂质因而也称为受主杂质。因缺少一个价电子而在共价键中留下一个空

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