半导体的那些事

半导体，名字很形象，半个导体，可以看出来它的不走寻常路，有性格。有了半导体，就有导体，不导体（绝缘体）。

导体vs半导体vs绝缘体

他们是通过导电率来区分的。

导 体: 导电率为105s.cm-1， 量级，如金属

绝缘体 ：导电率为10-22～10-14 s.cm-1量级 ，如塑料。

半导体 ：导电能力介于导体和绝缘体之间。如：硅、锗、砷化镓等。 半导体的是有性格的，主要表现：

掺杂特性 ：掺入杂质则导电率增加几百倍

光照特性 ：光照不仅使导电率大为增加还可以产生电动势

温度特性 ：温度增加使导电率大为增加正是半导体有了这么多特性，稍加利用，就有了丰富的半导体元器件。

本征半导体 VS 半导体材料 VS 杂质半导体

完全纯净、结构完整的半导体晶体。 纯度为99.9999999%，“九个9”；这里的纯净半导体材料指的是是硅( silicon)和锗。

原子结构

一个硅（锗）原子利用4个共价电子与其相邻的4个原子分别共享一个电子。这就使得每一个原子都能有效地建立8个共价电子，产生一个稳定的化学状态。同样，共价电子间的这种共享产生了将原子结合到一起的共价键，每一个共享电子都被相邻的两个原子同时吸引。

杂质半导体

N型半导体

N型半导体

PN结的生成过程

PN结形成过程

PN结内电场

内电场的建立，使PN结中产生了电位差 ，从而形成接触电位U,接触电位U决定于材料及掺杂浓度。

硅： U≈0.7 V锗： U≈0.3 V