1.1半导体物理基础知识 半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的物体,它的电阻率在(103 109)Ω.cm范围内,主要有硅(主要材料)、锗、砷化镓(高频髙速器件)等。 本征半导体 1、本征半导体:硅和锗的单晶(整块晶体内部晶格排列完全一致或原子在空间 排列成很有规律的空间点阵)称为本征半体(将纯净原材料及需要的杂质放 在坩埚中加热至熔点Sⅰ=1420吣使其融化为晶体,用一块小晶体与液面接触, 将籽晶上拉即可生成新的晶体,另一种办法是用高频感应加热硅棒,使其局 部融化,冷却后成为单晶) Si: 1S22S22P63S23P {内层原子核称为惯性核 Ge: 1S22S22P63S23P63P104S24 P2 2N2个电子旋转方向的不同分布} 它们最外层都有四个价电子,形成单晶时,每个价电子和邻近原子的价电 子形成共价键 在热力学温度0K时和没有外界影响条件下,价电子束缚在共价键中,不能 自由移动,不是自由电子,是良好的绝缘体。 2、本征激发和复合:在温度升高和受到光线照射时,共价键中的价电子挣脱共 价键的束缚成为自由电子,在共价键中留下相同数量的空穴(可以看作带正 电的离子或载流子)这种现象称为本征激发。空穴形成后,邻近共价键中的 价电子受它的吸引作用很容易跳过去填补空穴,这样空穴便转移到邻近共价1.1 半导体物理基础知识 半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物体，它的电阻率在（10-3-- 109） .cm范围内，主要有硅（主要材料）、锗、砷化镓（高频高速器件）等。 一、本征半导体 1、本征半导体：硅和锗的单晶（整块晶体内部晶格排列完全一致或原子在空间 排列成很有规律的空间点阵）称为本征半体（将纯净原材料及需要的杂质放 在坩埚中加热至熔点Si=14200C使其融化为晶体，用一块小晶体与液面接触， 将籽晶上拉即可生成新的晶体，另一种办法是用高频感应加热硅棒，使其局 部融化，冷却后成为单晶） Si：1S22S22P63S23P2 {内层原子核称为惯性核} Ge：1S22S22P63S23P63P104S24P2 { 2N2个电子旋转方向的不同分布} 它们最外层都有四个价电子，形成单晶时，每个价电子和邻近原子的价电 子形成共价键。 在热力学温度0K时和没有外界影响条件下，价电子束缚在共价键中，不能 自由移动，不是自由电子，是良好的绝缘体。 2、本征激发和复合：在温度升高和受到光线照射时，共价键中的价电子挣脱共 价键的束缚成为自由电子，在共价键中留下相同数量的空穴（可以看作带正 电的离子或载流子）这种现象称为本征激发。空穴形成后，邻近共价键中的 价电子受它的吸引作用很容易跳过去填补空穴，这样空穴便转移到邻近共价