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文档简介

一、半导体基础知识1.半导体导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。

常用的半导体材料有硅（Si）、锗（Ge）和硒（Se）等。一般半导体材料为四价元素硅锗半导体的特性描述热敏特性温度升高或受到光照，半导体材料的导电能力增强光敏特性掺杂特性本征半导体中掺入某种微量元素（杂质）后，它的导电能力增强，利用该特性可形成杂质半导体2.本征半导体纯净的不含任何杂质的半导体叫做本征半导体。

在绝对温度零度(即0K，相当于-273℃)，且无外界激发时，本征半导体每一外围电子被共价键所束缚，半导体内部无电子存在，和绝缘体一样不导电。但在室温下，仅有少数价电子由于热运动获得足够的能量，挣脱共价键的束缚成为自由电子（称为热激发），并在相应的共价键中留下空穴本征激发E空穴移动产生电流代表束缚电子移动产生电流结论：由此可见,在本征半导体中，共价键或束缚电子移动产生电流的根本原因是由于空穴而引起的。我们可以将空穴看成一个带正电荷的粒子，在外加电场作用下，它可以自由的移动，移动的方向和电流的方向相同。所以空穴也是一种载流子空穴越多，半导体中的载流子数目就越多，因此形成的电流越大半导体中存在着两种载流子：带负电的自由电子和带正电的空穴。本征半导体中,自由电子与空穴是同时成对产生的,因此,它们的浓度是相等的。我们用n和p分别表示电子和空穴的浓度ni=pi下标i表示为本征半导体载流子的产生与复合

价电子在热运动中获得能量产生了电子-空穴对。同时自由电子在运动过程中失去能量,与空穴相遇,使电子、空穴对消失,这种现象称为复合。在一定温度下,载流子的产生过程和复合过程是相对平衡的,载流子的浓度是一定的。3.杂质半导体在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。按掺入杂质的性质不同，分N型半导体和P型半导体（1）N型半导体在本征半导体中，掺入微量五价元素，如磷、锑、砷等，可形成N型半导体。由于五价杂质原子可提供自由电子，故称为施主原子。N型半导体中，自由电子称为多数载流子，空穴称为少数载流子。

自由电子施主原子N型半导体特点Ｎ型半导体中,自由电子为多数载流子；空穴为少数载流子。

半导体仍呈电中性（2）P型半导体在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓、铟等形成了P型半导体，也称为空穴型半导体。由于三价杂质原子容易吸收电子，故称为受主原子。P型半导体中，空穴称为多数载流子，自由电子称为少数载流子。

受主原子空穴P型半导体特点P型半导体中空穴是多数载流子，主要由掺杂形成；电子是少数载流子，由热激发形成。半导体仍呈电中性4.载

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