本徵半導體
本徵半導體
本徵半導體(intrinsic semiconductor))是完全不含雜質且無晶格缺陷的純凈半導體稱為本徵半導體。但實際半導體不能絕對的純凈,此類半導體稱為雜質半導體。本徵半導體一般是指其導電能力主要由材料的本徵激發決定的純凈半導體。更通俗地講,完全純凈的、不含雜質的半導體稱為本徵半導體或I型半導體。主要常見代表有硅、鍺這兩種元素的單晶體結構。
本徵半導體(intrinsic semiconductor)完全不含雜質且無晶格缺陷的純凈半導體稱為本徵半導體。實際半導體不能絕對地純凈,本徵半導體一般是指導電主要由材料的本徵激發決定的純凈半導體
本徵半導體
,受到光電注入或熱激發后,價帶中的部分電子會越過禁帶(forbidden band/band gap)進入能量較高的空帶,空帶中存在電子后成為導帶(conduction band),價帶中缺少一個電子后形成一個帶正電的空位,稱為空穴(hole),導帶中的電子和價帶中的空穴合稱為電子-空穴對。上述產生的電子和空穴均能自由移動,成為自由載流子(free carrier),它們在外電場作用下產生定向運動而形成宏觀電流,分別稱為電子導電和空穴導電。在本徵半導體中,這兩種載流子的濃度是相等的。隨著溫度的升高,其濃度基本上是按指數規律增長的。
導帶中的電子會落入空穴,使電子-空穴對消失,稱為複合(recombination)。複合時產生的能量以電磁輻射(發射光子photon)或晶格熱振動(發射聲子phonon)的形式釋放。在一定溫度下,電子-空穴對的產生和複合同時存在並達到動態平衡,此時本徵半導體具有一定的載流子濃度,從而具有一定的電導率。加熱或光照會使半導體發生熱激發或光激發,從而產生更多的電子-空穴對,這時載流子濃度增加,電導率增加。半導體熱敏電阻和光敏電阻等半導體器件就是根據此原理製成的。常溫下本徵半導體的電導率較小,載流子濃度對溫度變化敏感,所以很難對半導體特性進行控制,因此實際應用不多。
本徵半導體特點:電子濃度=空穴濃度(摻雜的半導體,在一定條件下(例如高溫下)也可以具有本徵半導體特點。)
缺點:載流子少,導電性差,溫度穩定性差!
半導體分為三種:n型,p型,和本徵半導體
待完善