半导体主要内容 主要内容 1.1半导体基础知识 1.1.1 本征半导体 所谓半导体，顾名思义，就是它的导电能力介乎导体和绝缘体之间。用得最多的半导体 是锗和硅，都是四价元素。将锗或硅材料提纯后形成的完全纯净、具有晶体结构的半导 体就是本征半导体。 半导体的导电能力在不同条件下有很大差别。一般来说，本征半导体相邻原子间存在稳 固的共价键，导电能力并不强。但有些半导体在温度增高、受光照等条件下，导电能力 会大大增强，利用这种特性可制造热敏电阻、光敏电阻等器件。更重要的是，在本征半 导体中掺入微量杂质后，其导电能力就可增加几十万乃至几百万倍，利用这种特性就可 制造二极管、三极管等半导体器件。 半导体的这种与导体和绝缘体截然不同的导电特性是由它的内部结构和导电机理决定的 。在半导体共价键结构中，价电子（原子的最外层电子）不像在绝缘体（8价元素）中那 样被束缚得很紧，在获得一定能量（温度增高、受光照等）后，即可摆脱原子核的束缚 （电子受到激发），成为自由电子，同时共价键中留下的空位称为空穴。 在外电场的作用下，半导体中将出现两部分电流：一是自由电子作定向运动形成的电子 电流，一是仍被原子核束缚的价电子（不是自由电子）递补空穴形成的空穴电流。也就 是说，在半导体中存在自由电子和空穴两种载流子，这是半导体和金属在导电机理上的 本质区别。 本征半导体中的自由电子和空穴总是成对出现，同时又不断复合，在一定温度下达到动 态平衡，载流子便维持一定数目。温度愈高，载流子数目愈多，导电性能也就愈好。所 以，温度对半导体器件性能的影响很大。 1.1.2 掺杂半导体 相对而言，本征半导体中载流子数目极少，导电能力仍然很低。但如果在其中掺入微量 的杂质，所形成的杂质半导体的导电性能将大大增强。由于掺入的杂质不同，杂质半导 体可以分为N型和P型两大类。 N型半导体中掺入的杂质为磷或其他五价元素，磷原子在取代原晶体结构中的……