半导体的基本知识

时间:2023-03-09来源:佚名
  1、物质的分类
  按照导电能力的大小可以分为导体、半导体和绝缘体。导电能力用电阻率衡量。
  导体:具有良好导电性能的物质,如铜、铁、铝 电阻率一般小于10-4Ω•cm
  绝缘体:导电能力很差或不导电的物质,如玻璃、陶瓷、塑料。
  电阻率在108Ω•cm以上
  半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的物质,如锗、硅。
  纯净的半导体硅的电阻率约为241000Ω•cm
  2、半导体的特性
  与导体、绝缘体相比,半导体具有三个显著特点:
  (1)电阻率的大小受杂质含量多少的影响极大,如硅中只要掺入百万分之一的杂质硼,硅的电阻率就会从241000Ω•cm下降到0.4Ω•cm,变化了50多万倍;
  (2)电阻率受环境温度的影响很大。
  例如:温度每升高8℃时,纯净硅的电阻率就会降低一半左右;金属每升高10℃时,电阻率只增加4%左右。
  热敏电阻:正温度系数—随着温度的升高,电阻阻值增加 。
  负温度系数―随着温度的升高,电阻阻值减小 。
  (3)光线的照射也会明显地影响半导体地导电性能。 光敏电阻
  3、半导体的结构
  半导体材料锗和硅都是四价元素,它们原子核外层有四个价电子。正常情况下电子受原子核的束缚,不能任意移动,所以导电性能差。因为物体的导电是靠带电荷的粒子定向移动来实现的。
  当向半导体内掺入杂质后,晶体内部原有的平衡被打破,当掺入硼原子时,它外层原有的三个价电子和周围的硅原子中的价电子形成“共价键”。这时硅原子不再呈电中性,好像失去了一个带负电的价电子,留下空位,称它为“空穴”。由于空穴有接收电子的性质,相当于一个正电荷。当掺入磷原子,它外层有五个价电子,形成共价键时就多出了一个价电子。此电子可以自由参加导电。把半导体中载运电荷的粒子称为载流子,带负电的自由电子和带正电的空穴都是半导体中的载流子。在掺杂的半导体中电子和空穴的数目是不相等的,这就有多数载流子和少数载流子之分。
  载流子―在电场作用下,能作定向运动的粒子。
  在半导体中,载流子有两种:自由电子和空穴。
  4、本征半导体
  完全纯净的、结构完整的半导体晶体。(纯净度 99.99999%)
  5、杂质半导体
  在本征半导体中掺入某些微量的杂质,就会使半导体的导电性能发生显著变化。这种半导体称为杂质半导体。
  根据所掺杂质的不同,分为P型半导体和N型半导体 。
  (1)P型半导体:在本征半导体中掺入适量三价元素(硼、铝),形成空穴型(P型)半导体。它的导电能力大大高于本征半导体。
  ①多子(主要导电的载粒子):空穴。
  ②少子:自由电子(热激发形成)。
  (2)N型半导体:在本征半导体中掺入适量五价元素(磷、锑),形成自由电子型(N型)半导体。
  ①多子(主要导电的载粒子):自由电子。
  ②少子:空穴(热激发形成)。
  在两种杂质半导体中,多子是主要导电媒介,数量取决于杂质含量;少子是本征激发产生的,数量取决于环境温度。虽然杂质半导体含有数量不同的两种载流子,但整体上电量平衡,对外不显电性。

相关阅读

家庭照明电路简介,这一篇老师傅帮徒弟来科普

徒弟:家庭照明电路由哪些部分组成? 师傅:我们将家庭照明电路简称为家庭电路,它一般由供电线路、电能表、总开关、断路器(或熔丝)、用电器和插座等组成,如图1-5所示。 图...
2023-06-16
家庭照明电路简介,这一篇老师傅帮徒弟来科普

【干货】应急照明如何供电? 如何接线? 图文分析!

对于大部分刚接触建筑电气设计的工作者来说,应急照明的强启原理一直都是很头疼的问题。由于不知道应急照明的强启原理,所以,应急灯具应该用多少根线,其实也就无从谈起。...
2023-06-11
【干货】应急照明如何供电? 如何接线? 图文分析!

直流电磁铁与交流电磁铁的选择要求

本文介绍了直流电磁铁与交流电磁铁的选择问题,直流电磁铁与交流电磁铁哪个好,交流电磁铁与直流电磁铁的铁芯组成不同,交流电磁铁吸合前后电流变化也不同,下面具体来看下。...
2023-06-26
直流电磁铁与交流电磁铁的选择要求

限位、急停、安全回路!看着最简单,却是设备保命底线

很多电工师傅日常维修,总盯着接触器、变频器、电机这些大件,觉得值钱、容易坏、有技术含量。 反而限位开关、急停按钮、安全回路这些基础小元件,天天见、天天碰,却最容易被忽视...
2026-05-25
限位、急停、安全回路!看着最简单,却是设备保命底线

三相变压器接线图及相电压矢量图画出Y/△接法

分享一例三相变压器的接线图,包括用相电压矢量图画出Y/△接法的接线图、用相电压矢量图来识别Y/Δ 接法的联接组别、用相电压矢量图画出△/Y接法的接线图的方法等,有需要的朋友...
2023-06-26
三相变压器接线图及相电压矢量图画出Y/△接法

热销商品

四氟包覆/FEP/PTFE包覆胶O型圈全氟醛FFKMO型圈耐化学腐蚀氟胶

四氟包覆(FEP/PTFE)O型圈及全氟醚(FFKM)O型圈是高性能密封解决方案,专为极端化学环境设计。FEP或PTFE包覆氟橡胶(FKM)芯材的O型圈兼具外层优异的耐化学腐蚀性、抗溶胀性...
5

100%桑蚕丝香云纱饰品发圈发夹口罩眼罩发带腰封直播专拍单拍无效

100%桑蚕丝香云纱饰品系列,精选天然桑蚕丝与非遗香云纱工艺匠心打造,质感柔滑亲肤,光泽雅致,尽显东方韵味。包含发圈、发夹、口罩、眼罩、发带、腰封等多款实用配饰,适...
0.85

日本田岛美工刀工业用重型全钢加厚壁纸刀切割工具刀进口美工刀架

日本田岛美工刀是一款专为工业用途设计的高品质切割工具,采用重型全钢加厚结构,具备卓越的耐用性与稳定性。其刀架由进口优质钢材精工打造,防锈耐磨,可长时间保持锋利...
15.3

氟胶星型密封圈X型圈线径1.78/2.62/3.53/5.33氟橡胶星形圈X-ring

氟胶星型密封圈(X型圈)采用高性能氟橡胶(FKM)材料制成,具有优异的耐高温、耐油、耐化学腐蚀及耐老化性能,广泛应用于汽车、航空航天、液压系统及高端机械设备中。其独特...
2

大量现货 NBR耐油 密封圈 O型圈 橡胶密封圈

大量现货供应NBR耐油密封圈、O型圈及橡胶密封圈,采用优质丁腈橡胶(NBR)材质,具有优异的耐油性、耐磨性和抗压缩永久变形性能,适用于-30℃至+120℃的工作环境。产品广泛...
1

网站栏目