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P型半导体的定义及形成BBIN BBIN宝盈

发布日期:2023-09-14 16:11 浏览次数:

  材料的两个相邻部分组成,这些材料是半导体,例如Si(硅)或 Ge(锗),包括原子杂质。这里的半导体类型可以由杂质种类决定,而向半导体材料中添加杂质的过程称为掺杂。

  含有杂质的半导体称为掺杂半导体,主要包括P型半导体和N型半导体,本文简单介绍下P型半导体的掺杂及其能量图。

  一旦将三价材料赋予纯半导体(Si/Ge),就称为P型半导体。在这里,三价材料是硼、铟、镓、铝等。最常见的是,半导体由硅材料制成,因为它的价壳中包含4个电子。为了制造P型半导体,可以在其中添加额外的材料,例如铝或硼。这些材料的价外壳层中仅包含三个电子。

  这些P型半导体是通过掺杂半导体材料制成的。与半导体的量相比,它们添加了少量的杂质。通过改变添加的掺杂量,半导体的精确特性将改变。在这种类型的半导体中,与电子相比,空穴的数量更多。硼/镓等三价杂质常用于Si类掺杂杂质。所以P型半导体的例子是镓或硼。

  在P型半导体中加入杂质以改变其性质的过程称为P型半导体掺杂。通常,用于掺杂三价和五价元素的材料是Si和Ge。因此,这种半导体可以通过使用三价杂质掺杂本征半导体来形成。这里的“P”表示正极材料,表示半导体中的空穴很高。

P型半导体的定义及形成BBIN BBIN宝盈(图1)

  Si半导体是四价元素,晶体的共同结构包括来自4个外层电子的4个共价键。在Si中,III族和V族元素是最常见的掺杂剂。III族元素包括3个外部电子,当用于掺杂Si时,它们的作用类似于受体。

  一旦受体原子改变晶体内的四价硅原子,就可以产生电子空穴。它是一种电荷载体,负责在半导体材料中产生电流。

  这种半导体中的电荷载流子带正电,并在半导体材料中从一个原子移动到另一个原子。添加到本征半导体中的三价元素将在结构内产生正电子空穴。例如,掺杂有III族元素(如硼)的a-Si晶体将产生P型半导体,但掺杂有V族元素(如磷)的晶体将产生N型半导体。整个空穴数可以等于整个供体部位数 (p ≈ NA)。P型半导体的多数电荷载流子是空穴,而少数电荷载流子是电子。

  P型半导体能带图如下所示,通过添加三价杂质,共价键中空穴的数量可以在晶体中形成,在导带内也可以访问较少量的电子。

P型半导体的定义及形成BBIN BBIN宝盈(图2)

  一旦将室温下的热能传递给Ge晶体以形成电子-空穴对,就会产生能量。然而,由于与电子相比大多数空穴,电荷载流子高于导带内的电子。因此,这种材料被称为P型半导体,其中P表示正极材料。

  在P型半导体中,大量的空穴是由三价杂质产生的。当在这种类型的半导体上施加电位差时,如下图所示:

P型半导体的定义及形成BBIN BBIN宝盈(图3)

  价带中的空穴指向负极端子,由于流过晶体的电流是通过空穴来流动的,空穴是正电荷的载体,因此,这种类型的导电性被称为正或P型导电性。在P型导电性中,价电子从一个共价移动到另一个共价。

  N型半导体的电导率几乎是P型半导体的两倍。在N型半导体的导带中可用的电子比在P型半导体的价带中可用的空穴更容易移动。

  即使在室温下,也会形成电子-空穴对。这些微量可用的自由电子在P型半导体中也携带少量电流。

  P型非本征半导体是在纯半导体中添加少量三价杂质而形成的,结果会在其中产生大量空穴。通过添加镓和铟等三价杂质,在半导体材料中提供了大量的空穴。

  这种产生P型半导体的杂质被称为受主杂质,因为它们中的每个原子都会产生一个可以接受一个电子的空穴,而空穴是主要的电荷载体。

  就是参入了三价元素的东东,本来晶体中硅原子结合的好好的它搅合了进来,取代硅原子的位置而与周围的硅原子

  结合在一起时,由于交界面处存在载流子浓度的差异,这样电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。但是,电子和空穴都是带电的,它们扩散的结果就使

  ,结构示意如图1-3所示。可见每掺入一个三价原子,就能提供一个空穴,所以在

  自由电子的个数多于空穴个数,而电子带负电,所以称之为N(negative,负)

  ,首先我们看下来自于的内容:采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将

  晶圆(晶片)的直径为4到10英寸(10.16到25.4厘米)的圆盘,在制造过程中可承载非本征

  ,从而使得SD导通;当GB没有电压PO之间的N区就会消失,使得SD断开。

  ,MOSFET特性 /

  【中文字幕】人工智能的创作利器,介绍NVIDIA Canvas,把涂鸦草图变为创意场景





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