本征半導(dǎo)體是一種純凈的半導(dǎo)體材料,其電子和空穴的濃度只由溫度和材料的本質(zhì)特性決定。在晶體結(jié)構(gòu)中,本征半導(dǎo)體中幾乎不摻雜其他元素或化學(xué)物質(zhì),因此被認(rèn)為是具有最理想電學(xué)性能的材料之一。
1.什么是本征半導(dǎo)體
本征半導(dǎo)體是指沒有摻雜任何雜質(zhì)的半導(dǎo)體材料。這些材料通常是由單一元素(如硅、鍺)或復(fù)合物(如硒化銦)組成的晶體。內(nèi)部只含有基本元素或化合物中的相等數(shù)目的空穴和自由電子,不會(huì)產(chǎn)生任何外界雜質(zhì)影響直接自身的電學(xué)性質(zhì)。
2.本征半導(dǎo)體的現(xiàn)象
使用儲(chǔ)存器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及使半導(dǎo)體物理現(xiàn)象日益重要。本征半導(dǎo)體的獨(dú)特性質(zhì)顯得更加重要。當(dāng)向一個(gè)本質(zhì)半導(dǎo)體施加電壓時(shí),其中的電子將移動(dòng)到高電場(chǎng)區(qū)域,留下相應(yīng)數(shù)量的正空穴,并創(chuàng)建一個(gè)等離子體。此過程被稱為載流子激發(fā)。在這種情況下,電場(chǎng)中存在一些能夠傳輸?shù)妮d流子(自由電子和正空穴),產(chǎn)生電流。
3.本征半導(dǎo)體的特征
本征半導(dǎo)體具有以下幾個(gè)主要特征:
- 內(nèi)部不包含任何外界雜質(zhì)對(duì)電學(xué)性質(zhì)的影響,因此穩(wěn)定性高。
- 空穴/電子的濃度由溫度決定,隨著溫度升高,其濃度會(huì)增加。
- 具有半導(dǎo)體典型的非線性電阻性質(zhì)。
- 將本征半導(dǎo)體摻雜其他物質(zhì)(如硼)可以改變其電學(xué)特性,從而制造出PN結(jié)、點(diǎn)接觸二極管等半導(dǎo)體器件。