摘要:半导体是电阻率 (p) 和电导率介于导体和绝缘体之间的元素或元素组合。导体的电阻率在 10-8 和10-12 Q cm之间:绝缘体 109 和1019 Q cm,而半导体的电阻率在 10-5 和 102 之间变化Q cm(硅的电阻率在 0.1 到 60 Qcm 之间)。半导体介于绝缘体和导体之间,因为它们的带隙(价带最高能级与电导带最低能级之间的能量差)相对较小。分子轨道理论指出,当原子键合时,每种类型的原子轨道形成键合和非键合分子轨道。因此,每当 n 个原子键合时,就会形成 n 个键合和 n 个非键合分子轨道。固体的能带理论表明,随着这些大量原子聚集在一起(如在晶格结构中),两种分子轨道的离散能级合并在一起形成能带。在固体中,最高占据能级被称为价带(最高占据分子轨道),技术上称为反键带,但为了与大多数教科书的连续性,我将继续将其称为导带。)两个带之间的能量差称为带隙,而在两个能带之间移动的 电子称为带隙能量。绝缘体、导体和半导体的导电性能可以从它们带隙的不同来理解。
图 1 和图 2 说明了掺杂剂如何影响半导体的电阻率/电导率。在图 1 中,掺杂剂产生了一个空穴,因为它缺少与四价硅键合所需的四个电子之一。空穴是正电荷载流子,因为它是电子耗尽的部位。磷的添加为晶格贡献了额外的电子(电荷载流子)。因此,硅非常适合集成 电路,因为它很容易创建不同的电气特性区域。
就百分比而言,只需 0.000001 至 0.1% 的掺杂剂即可使半导体材料达到有用的电阻率范围。半导体的这种特性允许在材料中创建具有非常精确电阻率值的区域。 文章全部详情,请加V获取:hlknch / xzl1019 如有侵权,请联系作者删除
|