半導(dǎo)體的分類(lèi)

教學(xué)四部：田維娜半導(dǎo)體的分類(lèi)2021/5/91物質(zhì)按導(dǎo)電能力分為哪幾種，代表物質(zhì)都有哪些？復(fù)習(xí)：2021/5/92一、導(dǎo)體：容易導(dǎo)電的物質(zhì)。例：金屬、石墨、人體、大地、食鹽水溶液等常見(jiàn)的導(dǎo)體：2021/5/93二、絕緣體：不容易導(dǎo)電的物質(zhì)。例：塑料、玻璃、橡膠、陶瓷、干木頭、油、干燥的空氣等常見(jiàn)的絕緣體：2021/5/94三、半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料：硅、鍺主要應(yīng)用于：電子工業(yè)計(jì)算機(jī)主機(jī)板2021/5/95半導(dǎo)體的分類(lèi)2021/5/961、按半導(dǎo)體材料分新授課：半導(dǎo)體的分類(lèi)純凈半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體空穴型半導(dǎo)體電子型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體鍺材料半導(dǎo)體硅材料半導(dǎo)體2、按是否摻入雜質(zhì)分2021/5/97純凈半導(dǎo)體（本征半導(dǎo)體）+4+4+4+4+4+4+4+4+4價(jià)電子共價(jià)鍵本征半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖2021/5/98+4+4+4+4+4+4+4+4+4

完全純凈的、不含其他雜質(zhì)且具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱(chēng)為本征半導(dǎo)體

將硅或鍺材料提純便形成單晶體，它的原子結(jié)構(gòu)為共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。價(jià)電子共價(jià)鍵圖1.1.1本征半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)溫度T=0

K(絕對(duì)零度)時(shí)，半導(dǎo)體不導(dǎo)電，如同絕緣體。第四版童詩(shī)白純凈半導(dǎo)體（本征半導(dǎo)體）2021/5/99+4+4+4+4+4+4+4+4+4自由電子圖1.1.2本征半導(dǎo)體中的自由電子和空穴空穴

若T

，將有少數(shù)價(jià)電子克服共價(jià)鍵的束縛成為自由電子，在原來(lái)的共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位——空穴。T

自由電子和空穴使本征半導(dǎo)體具有導(dǎo)電能力，但很微弱。空穴可看成帶正電的載流子。純凈半導(dǎo)體（本征半導(dǎo)體）2021/5/910本征半導(dǎo)體中的載流子純凈半導(dǎo)體（本征半導(dǎo)體）自由電子帶負(fù)電空穴帶正電電子-空穴對(duì)電子電流空穴電流2021/5/911雜質(zhì)半導(dǎo)體—電子型半導(dǎo)體一、電子

型半導(dǎo)體(Negative)N型半導(dǎo)體+4+4+4+4+4+4+4+4+42021/5/912自由電子+4+4+4+4+4+4+4+4+4五價(jià)元素+52021/5/913雜質(zhì)半導(dǎo)體—電子型半導(dǎo)體一、電子

型半導(dǎo)體(Negative)在硅或鍺的晶體中摻入少量的5價(jià)雜質(zhì)元素，即構(gòu)成N型半導(dǎo)體(或稱(chēng)電子型半導(dǎo)體)。常用的5價(jià)雜質(zhì)元素有磷、銻、砷等。N型半導(dǎo)體2021/5/914

本征半導(dǎo)體摻入5價(jià)元素后，原來(lái)晶體中的某些硅原子將被雜質(zhì)原子代替。雜質(zhì)原子最外層有5個(gè)價(jià)電子，其中4個(gè)與硅構(gòu)成共價(jià)鍵，多余一個(gè)電子只受自身原子核吸引，在室溫下即可成為自由電子。摻入的5價(jià)元素越多，形成的自由電子就越多，導(dǎo)電能力越強(qiáng)。

電子稱(chēng)為多數(shù)載流子(簡(jiǎn)稱(chēng)多子)，

空穴稱(chēng)為少數(shù)載流子(簡(jiǎn)稱(chēng)少子)。雜質(zhì)半導(dǎo)體—電子型半導(dǎo)體2021/5/915二、空穴型半導(dǎo)體（Positive）+4+4+4+4+4+4+4+4+4本征半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖P型半導(dǎo)體2021/5/916空穴+4+4+4+4+4+4+4+4+4三價(jià)元素+3二、空穴型半導(dǎo)體2021/5/917

本征半導(dǎo)體摻入3價(jià)元素后，原來(lái)晶體中的某些硅原子將被3價(jià)雜質(zhì)原子代替。雜質(zhì)原子最外層有3個(gè)價(jià)電子，其中3個(gè)與硅構(gòu)成共價(jià)鍵，多余一個(gè)空位，即空穴。摻入的3價(jià)元素越多，形成的空穴就越多，導(dǎo)電能力越強(qiáng)。

空穴稱(chēng)為多數(shù)載流子(簡(jiǎn)稱(chēng)多子)，

電子稱(chēng)為少數(shù)載流子(簡(jiǎn)稱(chēng)少子)。常見(jiàn)的三價(jià)雜質(zhì)元素有：硼、鋁、銦。二、空穴型半導(dǎo)體2021/5/918說(shuō)明：

1.摻入雜質(zhì)的濃度決定多數(shù)載流子濃度；溫度決定少數(shù)載流子的濃度。3.雜質(zhì)半導(dǎo)體總體上保持電中性。4.雜質(zhì)半導(dǎo)體的表示方法如下圖所示。

2.雜質(zhì)半導(dǎo)體載流子的數(shù)目要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于本征半導(dǎo)體，因而其導(dǎo)電能力大大改善。(a)N型半導(dǎo)體(b)P型半導(dǎo)體圖雜質(zhì)半導(dǎo)體的的簡(jiǎn)化表示法2021/5/9192、在純凈半導(dǎo)體中摻入（）價(jià)元素可形成電子型半導(dǎo)體，也被稱(chēng)為（

）。3、在純凈半導(dǎo)體中摻入（

）價(jià)元素可形成空穴型半導(dǎo)體，也被稱(chēng)為（

）。4、在N型半導(dǎo)體中，（

）是多子，在P型半導(dǎo)體中（

）是少子。1、導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的一類(lèi)物質(zhì)稱(chēng)為（）。常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料是（

）。課上練習(xí)：硅、鍺半導(dǎo)體五P型半導(dǎo)體電子電子N型半導(dǎo)體三2021/5/920課后習(xí)題畫(huà)出本征半導(dǎo)體、電子型半導(dǎo)體和空穴型半導(dǎo)體