本文目录一览:
- 1、掺杂、改变温度、光照激发均能改变半导体材料的电导率,它们之间有何区...
- 2、半导体元器件
- 3、半导体激发过程是什么?
- 4、纯净半导体被本征激发,导电性改变吗
- 5、为什么直接带隙半导体材料中的电子不易激发?
- 6、半导体受能量激发后晶体结构变化
掺杂、改变温度、光照激发均能改变半导体材料的电导率,它们之间有何区...
1、在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质,可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。制备杂质半导体时一般按百万分之一数量级的比例在本征半导体中掺杂。
2、半导体材料在光照下的导电能力会受到显著的影响,主要原因在于光照可以激发半导体中的电子,使其从价带跃迁到导带,从而形成自由电子,增加材料的导电性。
3、电阻率:半导体的电阻率可以在很大范围内变化。在纯度高、缺陷少的半导体中,电阻率相对较低,因此导电性能较好。而在掺杂、缺陷或结构缺陷较多的半导体中,电阻率会显著升高,导电性能降低。
半导体元器件
1、锗、硅、硒、砷化镓及许多金属氧化物和金属硫化物等物体,它们的导电能力介于导体和绝缘体之间,叫做半导体。半导体具有一些特殊性质。
2、半导体器件是由半导体元件制成的电子器件。半导体设备包括激光打标机、激光喷墨打印机、包装机、净水器等。半导体是指室温下电导率介于导体和绝缘体之间的材料。它广泛应用于半导体收音机、电视机和温度测量。
3、三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。
半导体激发过程是什么?
1、本征激发是由于半导体材料内部运动,导致有部分电子脱离共价键的束缚,形成了“自由电子”,使半导体材料内载流子浓度变化的激发过程。
2、半导体激光器工作原理是激励方式,利用半导体物质(即利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈,产生光的辐射放大,输出激光。
3、激发过程就是价带中的电子在接受能量后跃迁过禁带到到达导带的过程,由于电子离开价带留下一个空位,因此激发过程会在价带留下一个空穴。而复合过程正好相反,是导带中的电子回到价带填补原来的空位的过程,该过程释放能量。
4、导带中的电子向价带中未填满的空穴跃迁,同时打出光子,这样的过程叫做电子与空穴的复合。半导体中有两种载流子:自由电子和空穴。
纯净半导体被本征激发,导电性改变吗
首先,本征半导体的导电性非常差,因为其内部几乎没有自由电子或空穴。但是,当受到光的照射时,本征半导体内部的电子会被激发到导带中,从而产生自由电子和空穴,进而增加导电性。这种现象被称为光电导性。
本征半导体的导电特性:温度敏感性:在一定温度下,本征激发所产生的自由电子与空穴对与复合的自由电子与空穴对数目相等,故达到动态平衡。
本征半导体是完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体称为本征半导体。但实际半导体不能绝对的纯净,此类半导体称为杂质半导体。本征半导体一般是指其导电能力主要由材料的本征激发决定的纯净半导体。
本征半导体(intrinsic semiconductor))是完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体称为本征半导体。但实际半导体不能绝对的纯净,此类半导体称为杂质半导体。本征半导体一般是指其导电能力主要由材料的本征激发决定的纯净半导体。
为什么直接带隙半导体材料中的电子不易激发?
1、直接带隙指的是半导体的导带最小值与价带最大值对应k空间中同一位置,价带电子跃迁到导带不需要声子的参与,只需要吸收能量。间接带隙半导体材料导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中不同位置。
2、直接带隙材料:当入射光子能量等于材料能隙时,材料可以吸收并转换为电子-空穴对。因此,直接带隙材料可以产生光电效应,并且可以通过光致发光和光电导性进行测量。
3、直接带隙半导体材料就是导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中同一位置。电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴(形成半满能带)只需要吸收能量。
4、因为直接能隙半导体材料的辐射复合几率很大,而间接带隙半导体则否。因为直接能隙半导体材料中的电子、空穴复合时,没有动量的改变,则不需要第三者参与,故能量都可以发光的形式释放出来——发光强度大。
5、即导带底与价带顶对应的波矢不同。这种半导体称为间接禁带半导体。直接带隙半导体材料就是导带最小值(导带底)和价带最大值在k空间中同一位置。电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴(形成半满能带)只需要吸收能量。
6、你说的对,光子也有动量。但是对于一般的情况,因为光子质量可看成为0,光速又很大,所以可认为它的动量为0。这在讨论电子与光子的相互作用时完全正确。但是对于许多光子的集体作用,则不可忽略光子的动量。
半导体受能量激发后晶体结构变化
注入式同质结激光器的振荡原理。由于半导体材料本身具有特殊晶体结构和电子结构,故形成激光的机理有其特殊性。(1)半导体的能带结构。半导体材料多是晶体结构。
共价键结构:本征半导体的原子之间通过共价键相互连接,形成晶体结构。共价键是由原子之间的电子互相共享形成的,这种键的强度比离子键弱,但比金属键强。具有禁带:本征半导体的晶体结构中,存在一个禁带,即能量带隙。
原理:在极低温度下,半导体的价带是满带(见能带理论),受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。
★在形成晶体结构的半导体中,人为地掺入特定的杂质元素,导电性能具有可控性。★在光照和热辐射条件下,其导电性有明显的变化。晶格:晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵,称为晶格。
当温度高于热力学温度0°时,晶体内部产生热运动,使价带中少量电子获得足够的能量跳跃到倒带,这个过程叫做激发。
半导体导带和价带距离适中,即禁带宽度适中,因此价带中的电子在常见能量级别的激励下,例如光、热和电压,即可进入导带,导致半导体电阻率变化。