单独的一块N型半导体是如何导电的? 微观的导电机理是怎样的?是像下面本人解释的这样吗? 20
N型半导体导电的微观机理,我想出来的一种解释:在电场力的作用下,磷原子的多余的电子,脱离磷原子,被相邻的硅原子捕获,然后在电场的作用下脱离,再...
N型半导体导电的微观机理,
我想出来的一种解释:
在电场力的作用下,磷原子的多余的电子,脱离磷原子,被相邻的硅原子捕获,然后在电场的作用下脱离,再被另一硅原子捕获, 这样不停脱离捕获,沿电场力方向,形成电流 ……;
问题是,磷脱离了电子还可捕获电子,
硅原子本身是电中性的,能捕获电子吗?
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我想出来的一种解释:
在电场力的作用下,磷原子的多余的电子,脱离磷原子,被相邻的硅原子捕获,然后在电场的作用下脱离,再被另一硅原子捕获, 这样不停脱离捕获,沿电场力方向,形成电流 ……;
问题是,磷脱离了电子还可捕获电子,
硅原子本身是电中性的,能捕获电子吗?
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5个回答
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首先你要理解n型半导体是如何产生的,他是在硅中参杂少量的磷单质形成的
为什么参杂磷单质会形成n型半导体呢,这是因为在单晶硅中硅原子与硅原子是很好的结合,每个硅原子(内部)周围都有8个电子,此时处于稳定状态,所以硅单质是几乎不导电的,但是你掺杂磷原子之后,磷原子会替代硅原子的位置,磷原子外围有五个电子,比硅多一个,所以当磷原子取代硅原子的位置的时候会多出一个电子,很多个磷原子取代就会产生很多电子,这样就形成了电子较多的n型半导体,而导电机制也是得益于这些多出的电子。
为什么参杂磷单质会形成n型半导体呢,这是因为在单晶硅中硅原子与硅原子是很好的结合,每个硅原子(内部)周围都有8个电子,此时处于稳定状态,所以硅单质是几乎不导电的,但是你掺杂磷原子之后,磷原子会替代硅原子的位置,磷原子外围有五个电子,比硅多一个,所以当磷原子取代硅原子的位置的时候会多出一个电子,很多个磷原子取代就会产生很多电子,这样就形成了电子较多的n型半导体,而导电机制也是得益于这些多出的电子。
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半导体是指导电能力介于金属和绝缘体之间的固体材料。按内部电子结构区分,半导体与绝缘体相似,它们所含的价电子数恰好能填满价带,并由禁带和上面的导带隔开。半导体与绝缘体的区别是禁带较窄(这就是关键!现在很多曾经被划分为绝缘体的材料也逐渐向半导体一侧靠拢,就是因为现在的技术发展了,我们有更多的手段使价带电子越过禁带激发到到带。比如现在所谓的“宽禁带半导体”),在2~3电子伏以下(这个数字现在已经不确定了)。
典型的半导体是以共价键结合为主的,比如晶体硅和锗(这是最典型的半导体材料,尤其是硅,是现在的主力!)。半导体靠导带中的电子或价带中的空穴导电(“导带中的电子或价带中的空穴导电”,注意这句话。所谓空穴,其实就是电子离开后留下的一个空位,是一个等效概念,为了研究方便,实际中是不存在的,其根本仍旧是电子)。它的导电性一般通过掺入杂质原子取代原来的原子来控制。掺入的原子如果比原来的原子多一个价电子,则产生电子导电;如果掺入的杂质原子比原来的原子少一个价电子,则产生空穴导电。
典型的半导体是以共价键结合为主的,比如晶体硅和锗(这是最典型的半导体材料,尤其是硅,是现在的主力!)。半导体靠导带中的电子或价带中的空穴导电(“导带中的电子或价带中的空穴导电”,注意这句话。所谓空穴,其实就是电子离开后留下的一个空位,是一个等效概念,为了研究方便,实际中是不存在的,其根本仍旧是电子)。它的导电性一般通过掺入杂质原子取代原来的原子来控制。掺入的原子如果比原来的原子多一个价电子,则产生电子导电;如果掺入的杂质原子比原来的原子少一个价电子,则产生空穴导电。
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单独的一块N型半导体是靠电子或者空穴导电了。
N型半导体是掺杂了磷原子的晶体硅,因为硅正好形成四个共价键,掺杂了磷原子后,形成四个共价键后,还多余一个电子,多余的这个电子,跟金属的外层电子一样,在硅晶体中四处游荡,在电场力的作用下,磷原子的多余的电子,会随着电场形成电流,这个电子不会被磷原子或者硅原子捕获。
N型半导体是掺杂了磷原子的晶体硅,因为硅正好形成四个共价键,掺杂了磷原子后,形成四个共价键后,还多余一个电子,多余的这个电子,跟金属的外层电子一样,在硅晶体中四处游荡,在电场力的作用下,磷原子的多余的电子,会随着电场形成电流,这个电子不会被磷原子或者硅原子捕获。
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摘要首先N型半导体是杂质半导体。N型半导体需要参入5价原子,掺入5价原子后会和硅元素进行电子交换,电子交换后就会形成很多的自由电子,自由电子则成为主要的导电方式。
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首先你要理解n型半导体是如何产生的,他是在硅中参杂少量的磷单质形成的
为什么参杂磷单质会形成n型半导体呢,这是因为在单晶硅中硅原子与硅原子是很好的结合,每个硅原子(内部)周围都有8个电子,此时处于稳定状态,所以硅单质是几乎不导电的,但是你掺杂磷原子之后,磷原子会替代硅原子的位置,磷原子外围有五个电子,比硅多一个,所以当磷原子取代硅原子的位置的时候会多出一个电子,很多个磷原子取代就会产生很多电子,这样就形成了电子较多的n型半导体,而导电机制也是得益于这些多出的电子。
为什么参杂磷单质会形成n型半导体呢,这是因为在单晶硅中硅原子与硅原子是很好的结合,每个硅原子(内部)周围都有8个电子,此时处于稳定状态,所以硅单质是几乎不导电的,但是你掺杂磷原子之后,磷原子会替代硅原子的位置,磷原子外围有五个电子,比硅多一个,所以当磷原子取代硅原子的位置的时候会多出一个电子,很多个磷原子取代就会产生很多电子,这样就形成了电子较多的n型半导体,而导电机制也是得益于这些多出的电子。
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