本征半導體(intrinsic semiconductor))是完全不含雜質(zhì)且無晶格缺陷的純凈半導體稱為本征半導體。但實際半導體不能絕對的純凈,此類半導體稱為雜質(zhì)半導體。本征半導體一般是指其導電能力主要由材料的本征激發(fā)決定的純凈半導體。更通俗地講,完全純凈的、不含雜質(zhì)的半導體稱為本征半導體或I型半導體。主要常見代表有硅、鍺這兩種元素的單晶體結(jié)構(gòu)。

中文名

本征半導體

外文名

intrinsic semiconductor

特點

電子濃度=空穴濃度

缺點

載流子少,導電性差

釋義

不含雜質(zhì)且無晶格缺陷純凈半導體

簡介

本征半導體(intrinsic semiconductor)完全不含雜質(zhì)且無晶格缺陷的純凈半導體稱為本征半導體。實際半導體不能絕對地純凈,本征半導體一般是指導電主要由材料的本征激發(fā)決定的純凈半導體

本征半導體

本征導電

本征半導體

在絕對零度溫度下,半導體的價帶(valence band)是滿帶(見能帶理論)

,受到光電注入或熱激發(fā)后,價帶中的部分電子會越過禁帶(forbidden band/band gap)進入能量較高的空帶,空帶中存在電子后成為導帶(conduction band),價帶中缺少一個電子后形成一個帶正電的空位,稱為空穴(hole),導帶中的電子和價帶中的空穴合稱為電子-空穴對。上述產(chǎn)生的電子和空穴均能自由移動,成為自由載流子(free carrier),它們在外電場作用下產(chǎn)生定向運動而形成宏觀電流,分別稱為電子導電和空穴導電。在本征半導體中,這兩種載流子的濃度是相等的。隨著溫度的升高,其濃度基本上是按指數(shù)規(guī)律增長的。

復合

導帶中的電子會落入空穴,使電子-空穴對消失,稱為復合(recombination)。復合時產(chǎn)生的能量以電磁輻射(發(fā)射光子photon)或晶格熱振動(發(fā)射聲子phonon)的形式釋放。在一定溫度下,電子-空穴對的產(chǎn)生和復合同時存在并達到動態(tài)平衡,此時本征半導體具有一定的載流子濃度,從而具有一定的電導率。加熱或光照會使半導體發(fā)生熱激發(fā)或光激發(fā),從而產(chǎn)生更多的電子-空穴對,這時載流子濃度增加,電導率增加。半導體熱敏電阻和光敏電阻等半導體器件就是根據(jù)此原理制成的。常溫下本征半導體的電導率較小,載流子濃度對溫度變化敏感,所以很難對半導體特性進行控制,因此實際應(yīng)用不多。

特點

本征半導體特點:電子濃度=空穴濃度(摻雜的半導體,在一定條件下(例如高溫下)也可以具有本征半導體特點。)

缺點

缺點:載流子少,導電性差,溫度穩(wěn)定性差!

分類

半導體分三種

半導體分為三種:n型,p型,和本征半導體

其他

待完善