杂质在半导体中有什么作用?
半导体中的杂质对电阻率的影响非常大。半导体中掺入微量杂质时,杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态,在禁带中掺加的杂质能级。
例如,四价元素锗或硅晶体中掺入五价元素磷、砷、锑等杂质原子时,杂质原子作为晶格的一分子,其5个价电子中有4个与周围的锗(或硅)原子形成共价结合,多余的一个电子被束缚于杂质原子附近,产生类氢能级。杂质能级位于禁带上方靠近导带底附近。杂质能级上的电子很容易激发到导带成为电子载流子。这种能提供电子载流子的杂质称为施主,相应能级称为施主能级。施主能级上的电子跃迁到导带所需能量比从价带激发到导带所需能量小得多。
在锗或硅晶体中掺入微量三价元素硼、铝、镓等杂质原子时,杂质原子与周围4个锗(或硅)原子形成共价结合时尚缺少一个电子,因而存在一个空位,与此空位相应的能量状态就是杂质能级,通常位于禁带下方靠近价带处。价带中的电子很容易激发到杂质能级上填补这个空位,使杂质原子成为负离子。价带中由于缺少一个电子而形成一个空穴载流子。这种能提供空穴的杂质称为受主杂质。存在受主杂质时,在价带中形成一个空穴载流子所需能量比本征半导体情形要小得多。半导体掺杂后其电阻率大大下降。加热或光照产生的热激发或光激发都会使自由载流子数目增加而导致电阻率减小,半导体热敏电阻和光敏电阻就是根据此原理制成的。
对掺入施主杂质的半导体,导电载流子主要是导带中的电子,属电子型导电,称为N型半导体。掺入受主杂质的半导体属空穴型导电,称为P型半导体。半导体在任何温度下都能产生电子-空穴对,故N型半导体中可存在少量导电空穴,P型半导体中可存在少量导电电子,它们均称为少数载流子。在半导体器件(包括太阳能光伏电池)的各种效应中,少数载流子常扮演重要角色。
- 上一篇:为什么半导体的导电不如导体?
- 下一篇:什么是物质的纯度?
相关问题
- 08-12 什么是硅?硅有什么性质?
- 08-12 为什么说硅占据电子半导体材料当之无愧的“第一把交椅”?
- 08-12 什么是浅能级杂质?什么是深能级杂质?
- 08-12 导体、半导体和绝缘体的能带有什么不同?
- 08-12 什么是能级?什么是能带?
- 08-12 什么是共价键?什么是空穴?
- 08-12 什么是本征半导体?什么是杂质半导体?
- 08-12 半导体是怎样导电的?
- 08-12 什么是漂移电流?什么是扩散电流?
- 08-12 什么是光生伏特效应?
- 本月热门
- 最新答案
-
-
宏观经济学与微观经济学相对,是一种现代的经济分析方法。它以国民经济总体作为考察对象,研究经济生活中有关总量的决定与变动,解释失业、通货膨胀、经济增长与波动、国际收支及汇率的决定与变动等经济中的宏观整体问题,所以又称之为总量经济学。宏观经济学的中心和基础是总需求-总供给模型。具体来说,宏观经济学主要包括总需求理论、总供给理论、失业与通货膨胀理论、经济增长与经济周期理论、开放经济理论、宏观经济政策等内容。
admin 回答于11-06
-
请问如何注册呢
Quinn 回答于11-03
-
心丶。
访客 回答于08-15
-
分子设计育种是通过各种技术的整合与集成,对作物从基因(分子)到整体(系统)不同层次进行设计和操作,在实验室和田间反复对育种程序中的各种因素进行模拟、筛选和优化,实现从传统的“经验育种”到定向、高效的“精准育种”的转化,大幅度提高育种效率,全面提升育种水平,培育突破性新品种 分子设计育种的概念最早是由荷兰科学家Peleman和Van der Voort于2003年提出的,他们申请了“Breeding by design”的商标,并指出分子设计育种的理论基础在于对作物中控制目标性状的QTLs位点的定位与分析,以及各个基因座的等位变异对表型的效应值。
admin 回答于07-20
-
实生选种是从自然授粉产生的种子播种后形成的实生植株群体中,采用混合选择或单株选择获得新品种的方法。 葡萄实生选种不等同于自交选种。这是由于实生选种既可能是自花授粉,又可能是异花授粉,或两者相结合,后代有一定程度的杂交个体。在自由授粉情况下,葡萄两性花品种既能自花授粉,又能异品种授粉,雌能花品种仅能异品种授粉。而葡萄自交选种指的是从同一品种、同一植株或同一花朵的授粉所获得的后代中进行品种选择的方法。
admin 回答于07-20
-
- 最近发表
取消评论你是访客,请填写下个人信息吧