本征半導(dǎo)體的資料簡(jiǎn)介

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　　大家都知道自然界的物質(zhì)的存在形式豐富多樣，我們可以根據(jù)導(dǎo)電特性向他們進(jìn)行區(qū)分，第一類是導(dǎo)體，比如大家熟悉的各種金屬，第二類是絕緣體，例如，玻璃橡膠等等。除了導(dǎo)體和絕緣體之外還有一類物質(zhì)，它的導(dǎo)電特性介于兩者之間，我們稱其為半導(dǎo)體。例如鍺，硅，砷化鎵和一些硫化物，氧化物等等。其中鍺是最早使用的一種半導(dǎo)體材料，它為我們帶來了兩個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，第一個(gè)晶體管和第一塊集成電路。然而鍺在地球上的分布非常分散，而且穩(wěn)定性較差，隨著提升工藝的提升。硅逐漸成為一種主流的半導(dǎo)體材料，例如美國的硅谷之所以得名，就是因?yàn)樗亲钤缟a(chǎn)半導(dǎo)體芯片的地方。隨著應(yīng)用對(duì)期間速度的需求不斷提升，以砷化鎵為代表的第二代半導(dǎo)體材料嶄露頭角。它更加適合于制造，大功率，高精度，高速度的半導(dǎo)體器件。這在軍事航天里面有著廣泛的需求。而目前硅仍然是一種主流的半導(dǎo)體材料，因此本課程將以硅為主要的對(duì)象來研究半導(dǎo)體材料。

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　　半導(dǎo)體之所以能夠改變我們的世界，就是因?yàn)樗哂幸恍┥衿娴膶?dǎo)電特性。

　　熱敏性：

　　首先它具有熱敏性，當(dāng)環(huán)境溫度升高的時(shí)候，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力將會(huì)顯著增強(qiáng)。因此我們可以根據(jù)這樣的特性生產(chǎn)出很多熱敏元件。例如熱敏電阻等等。

　　光敏性：

　　此外它還具有光敏性，當(dāng)受到光照的時(shí)候，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力也可能發(fā)生顯著的變化。據(jù)此我們可以生產(chǎn)出很多光敏元件，例如光敏電阻，光敏二極管和光敏三極管等等。

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　　而我們最重要的一種半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性是它的摻雜性。所謂的摻雜性是指我們?cè)诩儍舻陌雽?dǎo)體中摻入微量的雜質(zhì)，那么半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力就可能有百萬倍的增長，獲得全新的生命力。

　　而我們正是利用半導(dǎo)體的摻雜性摻入某些特定的微量元素，人為的精確的來控制半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力。這樣我們就可以得到各種半導(dǎo)體器件，包括二極管，晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管等等。

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　　那么為了進(jìn)行精確的摻雜，我們首先必須得到純凈的半導(dǎo)體。那這就是本征半導(dǎo)體，我們將完全純凈的具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體，制造半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體材料的精度要求非常高，需要達(dá)到九個(gè)九這樣的量級(jí)。

　　本征半導(dǎo)體在物理結(jié)構(gòu)上是呈現(xiàn)晶體的形態(tài)，其中原子的排列非常整齊。例如對(duì)于硅原子來說。

　　由于硅是四價(jià)元素，因此它的外圍有四個(gè)價(jià)電子。那么相鄰的硅原子的價(jià)電子相互結(jié)合就可以形成共價(jià)鍵。