4.1.1  半导体

4.1.1 半导体

导电性能介于导体与绝缘体之间的材料称为半导体,常见的半导体材料有硅、锗和硒等。利用半导体材料可以制作各种各样的半导体器件,如二极管、晶体管、场效应晶体管和晶闸管等都是由半导体材料制作而成的。

1.半导体的特性

半导体的主要特性有:

①掺杂性。当往纯净的半导体中掺入少量某些物质时,半导体的导电性就会大大增强。二极管、晶体管就是用掺入杂质的半导体制成的。

②热敏性。当温度上升时,半导体的导电能力会增强,利用该特性可以将某些半导体制成热敏器件。

③光敏性。当有光线照射半导体时,半导体的导电能力也会显著增强,利用该特性可以将某些半导体制成光敏器件。

2.半导体的类型

半导体主要有三种类型:本征半导体、N型半导体和P型半导体。

①本征半导体。纯净的半导体称为本征半导体,它的导电能力是很弱的,在纯净的半导体中掺入杂质后,导电能力会大大增强。

②N型半导体。在纯净半导体中掺入五价杂质(原子核最外层有五个电子的物质,如磷、砷和锑等)后,半导体中会有大量带负电荷的电子(因为半导体原子核最外层一般只有四个电子,所以可理解为当掺入五价元素后,半导体中的电子数偏多),这种电子偏多的半导体N型半导体。

③P型半导体。在纯净半导体中掺入三价杂质(如硼、铝和镓)后,半导体中电子偏少,有大量的空穴(可以看做正电荷)产生,这种空穴偏多的半导体叫做P型半导体。