一、半导体介绍半导体介绍 几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，应用也非常广泛。下面首先对半导体做个介绍： 1 本征半导体 纯净晶体结构的半导体称为本征半导体。常用的半导体材素是元素周期表中的4价元素，如：硅（si） 、锗（Ge）。其原子结构中最外层轨道上有4个电子；纯净的晶体中相邻的两个原子的一对最外层电子（价电子）结合成为共有电子，组成共价键；原子可以形成稳定的8原子壳层，如下图所示。
共价键中的价电子在热运动中能获得能量形成自由电子和空穴（价电子摆脱共价键束缚后成为自由电子，此时在共价键中留有了空位，称为空穴，空穴带正电）。本征半导体中存在的两种载流子即自由电子和空穴，由于其两者是成对产生，所以在本征半导体中两者浓度是相同的，因此本征半导体本身称电中性。本征半导体材料中载流子的浓度除了和其本身的性能有关外，还和温度有关，随着温度的升高称指数规律上升，硅材料的温度每升高8摄氏度，本征载流子的浓度增加一倍，锗材料的温度每升高12摄氏度，载流子的浓度增加一倍。另外，半导体载流子的浓度与光照有关。 2 P型半导体 如果在纯净的硅晶体中掺入3价杂质，如硼（或鋁、镓或铟等），这些3价杂质原子的最外层只有3个价电子，当它与相邻的硅原子形成共价键时，还缺少1个价电子，因而其它共价键电子只要少量能量摆脱原子核束缚，即可填充之，而在其本身位置形成空穴，在一个共价键上要出现一个空穴，此种半导体主要靠空穴导电；此种半导体称之为P型半导体。 P型半导体材料中，空穴数目很多,称为多数载流子，而电子数目很少,称为少数载流子。P型半导体只有一种多子――空穴 ，对外呈电中性，导电特性与掺杂的杂质浓度有关。P型半导体如下图所示：
3 N型半导体 如果在纯净的硅晶体中掺入少量的5价杂质磷（或砷，锑等），由于磷原子具有5个价电子，所以1个磷原子同相邻的4个硅原子结成共价键时，还多余1个价电子，这个价电子很容易挣脱磷原子核的吸引束缚而变成自由电子，此种半导体主要靠自由电子导电；此种半导体称之为N型半导体。N型半导体材料中，空穴数目很少,称为少数载流子，而电子数目很多,称为多数载流子。N型半导体只有一种多子――自由电子 ，对外呈电中性，导电特性与掺杂的杂质浓度有关。P型半导体如下图所示：
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