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雜質(zhì)半導(dǎo)體

發(fā)布時(shí)間:2013/5/19 14:38:46 訪問次數(shù):1320

    在本征半導(dǎo)體中摻入某種特定有用的雜質(zhì),形成BR3032雜質(zhì)半導(dǎo)體,其導(dǎo)電性能在常溫狀態(tài)下就會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化。按照摻入雜質(zhì)的木同,可以分為N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體。
    (1)N型半導(dǎo)體。
    在硅(鍺)晶體中摻入少量五價(jià)元素的雜質(zhì),如磷或砷,原來晶格中的某些硅原予將被雜質(zhì)原子所取代,形成N型半導(dǎo)體,其結(jié)構(gòu)如圖4-3所示。由于雜質(zhì)原子最外層有五個(gè)價(jià)電子,當(dāng)它與周圍的四個(gè)硅原子組成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)時(shí)將多余一個(gè)電子。它將不受共價(jià)鍵的束縛,只受所摻入雜質(zhì)原子核的吸引,而這種束縛力很微弱,使得該電子在室溫下很容易形成自由電子。
    圖4-3 N型半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)

            
    摻入雜質(zhì)形成自由電子或空穴的過程,我們稱之為雜質(zhì)電離。在N型半導(dǎo)體中,由于雜質(zhì)電離產(chǎn)生的是自由電子,所以其自由電子的濃度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空穴的濃度。N型半導(dǎo)體就主要依靠自由電子導(dǎo)電,所以又稱為電子型半導(dǎo)體,其導(dǎo)電性能大于本征半導(dǎo)體。
    (2)P型半導(dǎo)體。
    在硅(鍺)晶體中摻入少量的三價(jià)元素雜質(zhì),如硼或鎵,原來晶格中的某些硅原子將被雜質(zhì)原子所取代,形成P型半導(dǎo)體,其結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。由于雜質(zhì)原子最外層只有三個(gè)價(jià)電子,當(dāng)它與周圍的四個(gè)硅原子組成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)時(shí),因?yàn)槠淙鄙僖粋(gè)價(jià)電子而形成空穴。顯然,摻入的雜質(zhì)越多,形成的空穴就越多。顯然,在P型雜質(zhì)半導(dǎo)體中,空穴的濃度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由電子的濃度。P型半導(dǎo)體就主要依靠空穴導(dǎo)電,所以又稱為空穴型半導(dǎo)體,其導(dǎo)電性能也大于本征半導(dǎo)體。
    圖4-4 P型半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)
    半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能
    綜上所述,雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能明顯優(yōu)于本征半導(dǎo)體,其導(dǎo)電能力主要取決于雜質(zhì)半導(dǎo)體中多數(shù)載流子的濃度(多子濃度),而多子的濃度主要取決于摻雜雜質(zhì)的濃度(雜質(zhì)電離的程度)。由于半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能對(duì)光照、溫度、摻雜三個(gè)因素很敏感,我們稱其為半導(dǎo)體的三敏性,即光敏性、熱敏性、雜敏性。通過調(diào)整這些因素,我們可以改善半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。

    在本征半導(dǎo)體中摻入某種特定有用的雜質(zhì),形成BR3032雜質(zhì)半導(dǎo)體,其導(dǎo)電性能在常溫狀態(tài)下就會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化。按照摻入雜質(zhì)的木同,可以分為N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體。
    (1)N型半導(dǎo)體。
    在硅(鍺)晶體中摻入少量五價(jià)元素的雜質(zhì),如磷或砷,原來晶格中的某些硅原予將被雜質(zhì)原子所取代,形成N型半導(dǎo)體,其結(jié)構(gòu)如圖4-3所示。由于雜質(zhì)原子最外層有五個(gè)價(jià)電子,當(dāng)它與周圍的四個(gè)硅原子組成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)時(shí)將多余一個(gè)電子。它將不受共價(jià)鍵的束縛,只受所摻入雜質(zhì)原子核的吸引,而這種束縛力很微弱,使得該電子在室溫下很容易形成自由電子。
    圖4-3 N型半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)

            
    摻入雜質(zhì)形成自由電子或空穴的過程,我們稱之為雜質(zhì)電離。在N型半導(dǎo)體中,由于雜質(zhì)電離產(chǎn)生的是自由電子,所以其自由電子的濃度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空穴的濃度。N型半導(dǎo)體就主要依靠自由電子導(dǎo)電,所以又稱為電子型半導(dǎo)體,其導(dǎo)電性能大于本征半導(dǎo)體。
    (2)P型半導(dǎo)體。
    在硅(鍺)晶體中摻入少量的三價(jià)元素雜質(zhì),如硼或鎵,原來晶格中的某些硅原子將被雜質(zhì)原子所取代,形成P型半導(dǎo)體,其結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。由于雜質(zhì)原子最外層只有三個(gè)價(jià)電子,當(dāng)它與周圍的四個(gè)硅原子組成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)時(shí),因?yàn)槠淙鄙僖粋(gè)價(jià)電子而形成空穴。顯然,摻入的雜質(zhì)越多,形成的空穴就越多。顯然,在P型雜質(zhì)半導(dǎo)體中,空穴的濃度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由電子的濃度。P型半導(dǎo)體就主要依靠空穴導(dǎo)電,所以又稱為空穴型半導(dǎo)體,其導(dǎo)電性能也大于本征半導(dǎo)體。
    圖4-4 P型半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)
    半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能
    綜上所述,雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能明顯優(yōu)于本征半導(dǎo)體,其導(dǎo)電能力主要取決于雜質(zhì)半導(dǎo)體中多數(shù)載流子的濃度(多子濃度),而多子的濃度主要取決于摻雜雜質(zhì)的濃度(雜質(zhì)電離的程度)。由于半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能對(duì)光照、溫度、摻雜三個(gè)因素很敏感,我們稱其為半導(dǎo)體的三敏性,即光敏性、熱敏性、雜敏性。通過調(diào)整這些因素,我們可以改善半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。

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