本征半导体
#什么是半导体?什么是本征半导体?
导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。
- 导体
铁、铝、铜等金属元素等低价元素,其最外层电子在外电场作用下很容易产生定向移动,形成电流。
- 绝缘体
惰性气体、橡胶等,其原子的最外层电子受原子核的束缚力很强,只有在外电场强到一定程度时才可能导电。
如钳子外面绝缘橡胶一般标有电压数,这说明橡胶在外电场到达一定程度时,最外层的电子也能移动:
![钳子橡胶外皮标注](//img-blog.csdn.net/20150904230017133)
- 半导体
硅(Si)、锗(Ge),均为四价元素,它们原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。
半导体的导电性更接近绝缘体,电阻率 $10^{-3}$ ~ $10^{9}$Ω/cm
本征半导体是**纯净**的**晶体结构**的半导体。
>+ **纯净**: 无杂质
>+ **晶体结构**: 稳定的结构
#本征半导体的结构
![本征半导体的机构](//img-blog.csdn.net/20150904225539130)
自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。
一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定(动态平衡);温度升高,热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对的浓度加大。
#本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。
常温下,由于热激发,一些价电子获得足够的能量脱离共价键的束缚,成为自由电子,同时共价键留下一个空位,成为空穴。
在其他力的作用下,空穴吸引临近的束缚电子来填补,这样的结果相当于空穴的迁移,相当于正电荷移动。
外加电场时,带负电的自由电子和带正电的空穴均参与导电,且运动方向相反。由于载流子数目很少,故导电性很差。
温度升高,热运动加剧,载流子浓度增大,导电性增强。
热力学温度0K时不导电。