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固态电子学(三)



向半导体中掺入少量的杂质时,半导体会表现出很有优秀的性质,比如可以使硅从绝缘体,变成半导体,甚至导体。

掺杂理论适用于所有半导体材料。

 

硅中的施主杂质,为第五列元素,最外层有5个价电子,如磷、砷。每个施主院子电离出一个自由电子参与导电,同时自身变成带有+q电量的电荷,固定在晶格中某一位置不能移动。

 

硅中的受主杂质为第三列元素,最外层比硅少一个电子。最常用的受主杂质是B。由于B最外层只有三个电子,共价键中存在一个空位,邻近的电子很容易填补这一个空位,这时就会形成另一个空位,如此就形成空位在晶格中的移动。杂质原子接收一个电子发生电离,变成一个带有-q电量的电荷,固定在晶格中某一个位置不能移动。

 

掺杂半导体中,空穴浓度不再等于电子浓度,如果n>p,就成为N型半导体,如果n<p,就为P型半导体

在本征半导体中,电子和空穴浓度的乘积是常数,,即使对于处于热平衡的掺杂半导体,该式也成立。(这个公式我认为是很重要的)



在N型半导体中,自由电子的浓度可以近似认为等于施主杂质的浓度;

在P型半导体中,空穴的浓度可以近似认为等于受主杂质的浓度。

(这两个结论都是有理论依据的,我们只需要记住结论就OK)


附:

所有这些内容都是以教科书为根据。

由于教科书有太多的公式,晦涩。同时,我们也不需要太深入研究。

因此,以后我将以我对书本的了解,通俗的写出来。

固态电子学(三)