2.1 半导体的基本知识
2.1.1 半导体材料
2.1.2 半导体的共价键结构
2.1.3 本征半导体
2.1.4 杂质半导体
2.1.1 半导体材料根据物体导电能力 (电阻率 )的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。
典型的半导体有 硅 Si和 锗 Ge以及 砷化镓 GaAs等。
2.1.2 半导体的共价键结构硅晶体的空间排列
2.1.2 半导体的共价键结构硅和锗的原子结构简化模型及晶体结构
2.1.3 本征半导体本征半导体 —— 化学成分纯净的半导体 。 它在物理结构上呈单晶体形态 。
空穴 —— 共价键中的空位 。
电子空穴对 —— 由热激发而产生的自由电子和空穴对 。
空穴的移动 —— 空穴的运动是靠相邻共价键中的价电子依次充填空穴来实现的。
2.1.4 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。掺入杂质的本征半导体称为 杂质半导体 。
N型半导体 —— 掺入五价杂质元素（如磷）
的半导体。
P型半导体 —— 掺入三价杂质元素（如硼）
的半导体。
1,N型半导体因五价杂质原子中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，而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 。
2,P型半导体因三价杂质原子在与硅原子形成共价键时，缺少一个价电子而在共价键中留下一个空穴。
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 。
掺入杂 质对本征半导体的导电性有很大的影响，一些典型的数据如下,
T=300 K室温下,本征硅的电子和空穴浓度,
n = p =1.4× 1010/cm3
1
本征硅的原子浓度,4.96× 1022/cm33
以上三个浓度基本上依次相差 106/cm3 。
2 掺杂后 N 型半导体中的自由电子浓度,
n=5× 1016/cm3
3,杂 质对半导体导电性的影响
本征半导体、杂质半导体本节中的有关概念
end
自由电子、空穴
N型半导体,P型半导体
多数载流子、少数载流子
施主杂质、受主杂质