2)导电机制 在外电场的作用下,电子容易从低能级跃迁到高能级,形成集体的定向流动 (电流),显出很强的导电能力 E 2绝缘体( insulator)的能带结构 空带 禁带较宽(相对于半导体),禁带宽度 △E=3~6e 带 △Eg 满带 一般的热激发、光激发或外加电场不太强时,满带中的电子很难能越过禁带 而被激发到空带上去。当外电场非常强时,电子有可能越过禁带跃迁到上面的空 带中去形成电流,这时绝缘体就被击穿而变成导体了。 3半导体的能级特点与导电机制 1)本征半导体 空带 本征半导体( intrinsic semi conductor)是指 禁带 纯净的半导体,导电性能介于导体与绝缘体之间。 满带 (1)能带结构 本征半导体和绝缘体相似,只是半导体的禁带 本征(纯净)半导体 宽度很小(ΔE=0.1~2eV),通过加热、光照、加电场都能把电子从满带激发到 空带中去,同时在满带中形成“空穴”(hole)。 (2)导电机制 在电场作用下,电子和空穴均可导电,它们称作本征载流子;它们的导电形 成半导体的本征导电性。 思考:为什么半导体的电阻会随温度升高而降低? 2杂质半导体( impurity semiconductor) 如果在纯净的半导体中适当掺入杂质,可提高半导体的导电能力;能改变半 导体的导电机制。 按导电机制,杂质半导体可分为n型(电子导电)和p型(空穴导电)两种。 (1)n型半导体 n型半导体:四价的本征半导体Si、Ge等掺入少量五价的杂质( impurity)元素(如7 2）导电机制 在外电场的作用下，电子容易从低能级跃迁到高能级，形成集体的定向流动 (电流)，显出很强的导电能力。 2 绝缘体(insulator)的能带结构 禁带较宽(相对于半导体)，禁带宽度 Eg = 3～6 eV 一般的热激发、光激发或外加电场不太强时，满带中的电子很难能越过禁带 而被激发到空带上去。当外电场非常强时，电子有可能越过禁带跃迁到上面的空 带中去形成电流，这时绝缘体就被击穿而变成导体了。 3 半导体的能级特点与导电机制 1）本征半导体 本征半导体(intrinsic semiconductor)是指 纯净的半导体，导电性能介于导体与绝缘体之间。 (1)能带结构 本征半导体和绝缘体相似，只是半导体的禁带 宽度很小(ΔEg= 0.1～2eV)，通过加热、光照、加电场都能把电子从满带激发到 空带中去，同时在满带中形成“空穴”(hole)。 (2)导电机制 在电场作用下，电子和空穴均可导电，它们称作本征载流子；它们的导电形 成半导体的本征导电性。 思考：为什么半导体的电阻会随温度升高而降低？ 2 杂质半导体(impurity semiconductor) 如果在纯净的半导体中适当掺入杂质，可提高半导体的导电能力；能改变半 导体的导电机制。 按导电机制，杂质半导体可分为 n 型(电子导电)和 p 型(空穴导电)两种。 (1) n 型半导体 n 型半导体：四价的本征半导体 Si、Ge 等掺入少量五价的杂质(impurity)元素(如 E 空带 空带 满带 禁 带 ΔEg=3～6eV E 空带 满带 ΔEg=0.1～2eV 禁带 本征(纯净)半导体