本征半导体:完全纯净的、结构完整的半导体晶体。 在硅和锗晶体中,原子按四角形系统组成 晶体点阵,每个原子都处在正四面体的中心, 而四个其它原子位于四面体的顶点,每个原子 与其相临的原子之间形成共价键,共用一对价 电子。 硅和锗的晶 体结构:
(1-6) 本征半导体:完全纯净的、结构完整的半导体晶体。 在硅和锗晶体中,原子按四角形系统组成 晶体点阵,每个原子都处在正四面体的中心, 而四个其它原子位于四面体的顶点,每个原子 与其相临的原子之间形成共价键,共用一对价 电子。 硅和锗的晶 体结构:
硅和锗的共价键结构 以 +4)A 共价键共 4表示)<飞用电子对 除去价电 子后的原 +4) +4 y<∮
(1-7) 硅和锗的共价键结构 共价键共 用电子对 +4 +4 +4 +4 +4表示 除去价电 子后的原 子
形成共价键后,每个原子的最外层电子是 八个,构成稳定结构。 ●6● 共价键有很强的结合力,使原子规 “AA则排列,形成晶体。 KQIK(Ix\ 共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中,称为 束缚电子,常温下束缚电子很难脱离共价键成为自 由电子,因此本征半导体中的自由电子很少,所以 本征半导体的导电能力很弱
(1-8) 共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中,称为 束缚电子,常温下束缚电子很难脱离共价键成为自 由电子,因此本征半导体中的自由电子很少,所以 本征半导体的导电能力很弱。 形成共价键后,每个原子的最外层电子是 八个,构成稳定结构。 共价键有很强的结合力,使原子规 则排列,形成晶体。 +4 +4 +4 +4
二、本征半导体的导电机理 1.载流子、自由电子和空穴 在绝对0度(T=0K)和没有外界激发时,价 电子完全被共价键束缚着,本征半导体中没有 可以运动的带电粒子(即载流子),它的导电 能力为0,相当于绝缘体。 在常温下,由于热激发,使一些价电子获 得足够的能量而脱离共价键的束缚,成为自由电 子,同时共价键上留下一个空位,称为空穴
(1-9) 二、本征半导体的导电机理 在绝对0度(T=0K)和没有外界激发时,价 电子完全被共价键束缚着,本征半导体中没有 可以运动的带电粒子(即载流子),它的导电 能力为 0,相当于绝缘体。 在常温下,由于热激发,使一些价电子获 得足够的能量而脱离共价键的束缚,成为自由电 子,同时共价键上留下一个空位,称为空穴。 1.载流子、自由电子和空穴
空穴 +4 自由电子 +4 +4 y5< 束缚电子
(1-10) +4 +4 +4 +4 空穴 自由电子 束缚电子