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怎么提高半导体的导电能力

发布时间: 2021-03-15 04:36:25

⑴ 以硅为例,谈谈怎么控制半导体导电性能

半导体:金属导电性能好,非金属导电性能一般来说比较差.有一些元素,例如硅、锗,导电性能介于金属和非金属之间,比金属差,比非金属强,常常称做半导体.除了导电性能外,半导体还有许多其他特性,例如温度、光照、杂质等外界因素都对它的性能有很大影响.自动照相机能够根据光的强弱自动调整曝光量,所用的感光元件就是一个光敏电阻.光敏电阻是用半导体材料制成的.
有一些元素,例如硅、锗,常常称做半导体.
导电性能介于金属和非金属之间,比金属差,比非金属强.
①有的半导体,在受到压力后电阻会发生较大的变化,电阻由大到小;
②有的半导体,在受热后电阻随温度的升高而迅速减小;
③有的半导体,在光照下电阻大大减小,如光敏电阻,没有光照时,光敏电阻就像绝缘体那样不容易导电,有光照时,光敏电阻又像导体那样导电.因此光敏电阻广泛应用到需要对光照反应灵敏的许多自动控制设备中,如光控等装置、照相机的自动调整曝光装置等.http://mag.big-bit.com/news/list-417.html

⑵ 半导体的导电能力随温度升高而

热敏性。热敏性拼音: [rè mǐn xìng] 基本解释: 当外界温度升高时,半导体导电能力增加,当外界温度降低时,半导体导电能力降低。半导体的这种特性叫热敏性。半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质.它的重要特性表现在以下几个方面:热敏性半导体材料的电阻率与温度有密切的关系。温度升高,半导体的电阻率会明显变小。例如纯锗(Ge),温度每升高10度,其电阻率就会减少到原来的一半。光电特性很多半导体材料对光十分敏感。无光照时,不易导电;受到光照时,就变的容易导电了。例如,常用的硫化镉半导体光敏电阻,在无光照时电阻高达几十兆欧,受到光照时电阻会减小到几十千欧。半导体受光照后电阻明显变小的现象称为“光导电”。利用光导电特性制作的光电器件还有光电二极管和光电三极管等。近年来广泛使用着一种半导体发光器件--发光二极管,它通过电流时能够发光,把电能直接转成光能。目前已制作出发黄,绿,红,蓝几色的发光二极管,以及发出不可见光红外线的发光二极管。另一种常见的光电转换器件是硅光电池,它可以把光能直接转换成电能,是一种方便的而清洁的能源。 搀杂特性纯净的半导体材料电阻率很高,但掺入极微量的“杂质”元素后,其导电能力会发生极为显著的变化。例如,纯硅的电阻率为214×1000欧姆/厘米,若掺入百万分之一的硼元素,电阻率就会减小到0.4欧姆/厘米。因此,人们可以给半导体掺入微量的某种特定的杂质元素,精确控制它的导电能力,用以制作各种各样的半导体器件。

⑶ 半导体的导电性能与哪些因素有关

半导体
导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,叫做半导体.
例如:锗、硅版、砷化镓等.权
半导体在科学技术,工农业生产和生活中有着广泛的应用.(例如:电视、半导体收音机、电子计算机等)
半导体的一些电学特性
①压敏性:有的半导体在受到压力后电阻发生较大的变化.
用途:制成压敏元件,接入电路,测出电流变化,以确定压力的变化.
②热敏性:有的半导体在受热后电阻随温度升高而迅速减小.
用途:制成热敏电阻,用来测量很小范围内的温度变化.
③光敏性,有的半导体在光照下电阻大为减小.
用途:制成光敏电阻,用于对光照反映灵敏的自动控制设备中.

⑷ 半导体的导电性能如何改变

纯净半导体4价元素参杂质,参3价的是p型半导体,参5价元素为N型半导体,合在一起的接触面就形成PN结 另外正温度系数的半导体温度增高导体增强,负温度系数的半导体温度增高导体减弱,

⑸ 如何提高半导体材料的导电能力

导电好坏的判断可以根据单位电场(电压)下,电流的大小衡量。但如果说导电能力,则应该说内由其电导衡量,容由电导公式σ = nqμ + pqμ,则可看出由电子浓度和空穴浓度决定,因为材料的载流子迁移率在一定温度和电场(电压)下是恒定的。这样提高材料导电能力,可通过掺杂提高载流子浓度(电子浓度和空穴浓度),常温下硅本征载流子浓度为10^(10)/cm-3,一般重掺杂后载流子浓度为10^18/cm-3左右(常温下几乎全部电离),大幅度提高了半导体的导电能力(金属为10^22/cm-3左右)。
望采纳!

⑹ 半导体是如何导电的

半导体导电原理 半导体一般是由4 价的硅或锗为主体材料,它们的晶体结构也和金刚石一样,每个原子由4 个价和运转在空间等距、有序环绕,构成金刚石结构,很纯的单晶硅基本不导电。

N型半导体  在纯硅晶体中加了少量的磷元素后,就形成了N型半导体。5价的磷原子镶嵌在硅晶体中,本来硅晶体的每个原子通过4个结构元相互联接,价和速率相同,而磷的5个价电子参入硅中价和运转,尚有一个电子无价和轨道,它杂混在其它价和轨道中,扰乱了原均匀的速率,使得整个晶体中的价和电子出现了拥挤和等待的紊乱现象,于是晶体中出现了临时性的电子空位(临时性空位在晶体中占有一定概率),外来电子可乘虚而入,晶体的导电能力增加,形成的N型半导体。

P型半导体 在硅晶体中加入少量的硼元素后,硼在价和结构中顶替了一个硅原子,因硼外层只有3个价电子,使得与硼相连的4个结构元中有一个是单电子价和运转,于是就有了电子空位,与这个结构元相连的6个结构元外端又连着18个结构元,这样电子空位呈2×3 扩展,所以该晶体的导电能力也呈几何级数增加。电子空位扩展之后空位出现的时间越来越短,也就不成其为空位了。
以上论述说明,不管是N型还是P型半导体,其导电能力都是由电子空位提供的。电子空位则是由晶体中杂质分布引起价和电子紊乱运行所致,所出现的电子空位是瞬时的、随机的。这也导致了半导体的"测不准"及温升,热敏等诸多物理性质。
晶体管的PN结的实质是疏通或堵塞电子空位。

二极管 把N 型和P 型半导体材料紧密结合起来,两端连上导线,就形成了半导体二极管。二极管最关键的部位在两种材料的结合处,人们称之为P N 结。
由于N 型半导体是5 价的磷镶嵌在以4 价为主体硅晶体中,有多出的电子。而在P 型半导体中是3 价的硼在以硅为主体的结构元连接中,顶替了一个硅原子的位置,在整体上有缺少电子的趋势。把这两种晶体紧密结合:N 型半导体中多出的电子向缺少电子的P 型半导体中扩散。这样,在结合部附近,各结构元的价和电子数正好达到平衡,(图9-1)每个原子周围的价和电子平稳运转,没有了电子的紊乱和等待,也就没有了电子空位。这就是在不导电时的P N 结。

⑺ 是不是在纯净的半导体中加入任何杂质,它的导电能力都可以增加

一、半导体基本概念
1、半导体及其导电性能
根据物体的导电能力的不同,电工材料可分为三类:导体、半导体和绝缘体。
半导体可以定义为导电性能介于导体和绝缘体之间的电工材料,半导体的电阻率为10-3~10-9 ??cm。典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。
半导体的导电能力在不同的条件下有很大的差别:当受外界热和光的作用时,它的导电能力明显变化;往纯净的半导体中掺入某些特定的杂质元素时,会使它的导电能力具有可控性,这些特殊的性质决定了半导体可以制成各种器件。 2、本征半导体的结构及其导电性能
本征半导体是纯净的、没有结构缺陷的半导体单晶。制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%,常称为“九个9”,它在物理结构上为共价键、呈单晶体形态。在热力学温度零度和没有外界激发时,本征半导体不导电。 3、半导体的本征激发与复合现象
当导体处于热力学温度0 K时,导体中没有自由电子。当温度升高或受到光的照射时,价电子能量增高,有的价电子可以挣脱原子核的束缚而参与导电,成为自由电子。这一现象称为本征激发(也称热激发)。因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的,称为电子空穴对。
游离的部分自由电子也可能回到空穴中去,称为复合。 在一定温度下本征激发和复合会达到动态平衡,此时,载流子浓度一定,且自由电子数和空穴数相等。 4、半导体的导电机理
自由电子的定向运动形成了电子电流,空穴的定向运动也可形成空穴电流,因此,在半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子(即载流子),这是半导体的特殊性质。空穴导电的实质是:相邻原子中的价电子(共价键中的束缚电子)依次填补空穴而形成电流。由于电子带负电,而电子的运动与空穴的运动方向相反,因此认为空穴带正电。

5、杂质半导体
掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。杂质半导体是半导体器件的基本材料。在本征半导体中掺入五价元素(如磷),就形成N型(电子型)半导体;掺入三价元素(如硼、镓、铟等)就形成P型(空穴型)半导体。杂质半导体的导电性能与其掺杂浓度和温度有关,掺杂浓度越大、温度越高,其导电能力越强。
在N型半导体中,电子是多数载流子,空穴是少数载流子。
多子(自由电子)的数量=正离子数+少子(空穴)的

数量
在P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。
多子(空穴)的数量=负离子数+少子(自由电子)的
数量

⑻ 当温度升高时,半导体的导电能力将怎么样

随着温度升高,导电能力将提高,漏电电流也会增加,电阻降低。

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