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      簡述雜質半導體的導電機制,詳細介紹雜質對半導體導電性的影響

      發布日期:2024-05-11 09:28 瀏覽量:0
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      簡述雜質半導體的導電機制,詳細介紹雜質對半導體導電性的影響

      半導體是一種介于導體和絕緣體之間的材料。雜質半導體是指通過向半導體中摻入少量的雜質元素來改變其導電性質的半導體。在雜質半導體中,雜質元素的摻入會改變半導體的電子結構,從而影響其導電性。

      雜質半導體的導電機制

      在純半導體中,由于存在少量的雜質,會出現雜質能級。這些雜質能級與半導體的價帶和導帶相互作用,從而影響了半導體的導電性。在雜質半導體中,雜質元素的摻入會增加雜質能級,并且這些雜質能級通常位于半導體的禁帶之內,因此被稱為“雜質能級”。

      當雜質元素的能級位于半導體的導帶上方時,雜質元素將成為施主雜質。施主雜質通過向半導體中釋放自由電子來增加其導電性。施主雜質的例子包括硼、磷、鍺等元素。

      當雜質元素的能級位于半導體的價帶下方時,雜質元素將成為受主雜質。受主雜質通過吸收自由電子來增加其導電性。這些自由電子會從半導體的導帶跳到受主雜質的能級上,從而形成空穴。這些空穴可以在電場的作用下移動并形成電流。受主雜質的例子包括銅、鎂、鈷等元素。

      雜質對半導體導電性的影響

      雜質元素的摻入會增加半導體中的自由電子或空穴數量,從而增加其導電性。例如,當硼元素被摻入硅半導體中時,硼元素會成為施主雜質,釋放自由電子。這樣,硅半導體的導電性就得到了增強。

      另一個例子是鍺半導體。當鍺半導體中摻入磷元素時,磷元素會成為施主雜質,釋放自由電子。此外,磷元素還會增加半導體中的電子密度,從而增加其導電性。

      總之,雜質半導體的導電性質取決于雜質元素的類型、摻入濃度、能級位置等因素。通過控制這些因素,可以調節雜質半導體的導電性質,從而實現不同的應用。

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