3.电子导电：半导体 纯度 对纯度要求极高（半导体纯硅：99.999999999%）； 掺杂浓度需要精确可控； ● 结构 单晶、多晶、无定形； 成分 元素半导体、二元半导体、三元半导体； 分类（通常按载流子的来源） >本征半导体：载流子主要来自其本身 >非本征（杂质）半导体：载流子主要来自外部掺杂
3.电子导电：半导体 1 • 纯度 对纯度要求极高（半导体纯硅：99.999999999%）； 掺杂浓度需要精确可控； • 结构 单晶、多晶、无定形; • 成分 元素半导体、二元半导体、三元半导体; ➢ 本征半导体：载流子主要来自其本身 ➢ 非本征(杂质) 半导体：载流子主要来自外部掺杂 • 分类（通常按载流子的来源）：
3.电子导电：半导体 4.1本征半导体 几种物质的带隙，通常带隙<2eV才可成为本征半导体 晶体 E/eV 晶体 E/eV Ba TiOs 25~32 Tio 305~3.8 C(金钢石) 52~56 PN 48 Si 11 Cdo 21 a-SiOz 283 GaO为 46 PbS 035 CoO 4 PbSe 027~05 GaP 225 PbTe 0.25~030 CdS 242 CuzO 21 GaAs 14 Fe2Os 31 ZnSe 26 AgI 28 Te 145 aAl2 O3 >8 YAk Os 25
3.电子导电：半导体 2 4.1 本征半导体 几种物质的带隙，通常带隙< 2 eV才可成为本征半导体
3.电子导电：半导体 A B n(E)f(E) (electrons) Ec 2 Ev n(E)(1-fE) (holes) Density of states,n(E)0 f(E) 4 Occupied levels Figure 1.20:Density of states near the bottom of the conduction band and the top of the valence band (A),Fermi-Dirac function (B),and density of holes and electrons in the conduction and valence bands(C), for T#OK.Note that at T=0K,f(E)=1 for E<EF and f(E)=0 for E>EF. At T=OK the valence band is completely filled with electrons (empty of holes)and there are no electrons in the conduction band.[12]
3.电子导电：半导体 3
3.电子导电：半导体 载流子仍然只有电子，但是用“电子”和“空穴”两个概念描述导 带和价带中的导电行为。并且沿用了“半经典近似” 导带 导带 电子 价带 价带 T=0K:满带，不导电 T>0K:导带和价带都成 为了未满带，导电
3.电子导电：半导体 4 载流子仍然只有电子，但是用“电子”和“空穴”两个概念描述导 带和价带中的导电行为。并且沿用了“半经典近似” T = 0 K：满带，不导电 T > 0 K：导带和价带都成 为了未满带，导电
3.电子导电：半导体 电子： >特指脱离价带、进入导带以后的 准自由电子 >带负电 >在导带底m。*>0 空穴： B >价电子脱离价带后在价带中形成 的空位，是一种假想粒子 >带正电 >在价带顶m,*>0(与同一状态电子 符号相反，大小相等) >与对应的空缺k态电子运动规律 相同，产生电流相反 (e
3.电子导电：半导体 5 电子： ➢ 特指脱离价带、进入导带以后的 准自由电子 ➢ 带负电 ➢ 在导带底me *>0 空穴： ➢ 价电子脱离价带后在价带中形成 的空位，是一种假想粒子 ➢ 带正电 ➢ 在价带顶mh *>0 (与同一状态电子 符号相反，大小相等) ➢ 与对应的空缺k态电子运动规律 相同，产生电流相反