Re: [問題] 半導體
※ 引述《gauss760220 (章魚)》之銘言:
: 請問一下各位
: 半導體當中
: donor-like state以及acceptor-like state分別代表的是什麼??
: 上完半導體後 對這兩個部份還是很陌生
: 請高人指點 謝謝
大概述略一下,其它知識則請其他高手補完。
先跟你定義什麼是半導體。
自然界以導電性來分配的話,一般來說可以分成三種。導體、半導體、非導體(絕緣體)。
導體通常都是指金屬,因為在導電性裡面,幾乎沒有任何阻值。非導體則相反,但是因為
已經牽扯到半導體的概論了,現在很少人在用絕緣體當作形容詞了。舉例二氧化鈦、氧化
鋁等,國高中大概那時候大概都會說這些材質是屬於絕緣不導電,但是大學以後很少聽到
老師們這樣介紹了,他們通常會描述的比較詳細一點,微觀的物理學角度裡面,必須用「
導電性很差」來比喻。
所以導體的定義就是導電性很好,非導體就是導電性很差,而半導體,顧名思義,就是
導電性介於導體跟非導體之間。此外半導體的定義還要有幾個特點才能符合稱之為半導體
,大致上我所知道有2項,物質可以因為經過人為的摻雜,使得改變它的型態以及電阻值
,符合這2項特性的的,幾乎都就是所謂的半導體。
一般半導體在穩定的時候,所製成出來的材料通常皆為帶4價電子,並且攜帶4個電洞,符
合八隅(ㄩˊ)體的關念,此代表它是電中性。
拿Si來說最棒了,本身就是4價的電子態。Si本身導電性是很差很差的,但是經過人為的
摻雜(doping),例如As原子,帶5個電,As摻雜入Si後,摻雜的離子帶5個電子,Si是4
價,5+4=9,這並不符合八隅體,因此就會多出1科電子出來,因此他的導電機制就是因為
他多了1科電子,使得他能導電。
所以我摻雜越多As,所可以施捨的電子就越多,導電性自然就提升,型態就用N-Type來表
示,代表我這個半導體是屬於N型,也就是電子特別多的型態。
在物理學觀念,是電子在移動,堪稱電子流,而施捨出1科電子的那個原子,就稱之為施體
了。
受體意思就相反,例如Bo原子,本身是3價,摻雜入Si以後,3+4=7,八隅體觀念,變成多1
個電洞。電洞本身不會移動,所以他必須以接受別人施捨的電子來導電,因此Bo在Si裡面
,就是授體,而這個Si因為摻雜了Bo,電洞比較多,可以用P-Type來表示,代表我這個矽
基版是屬於P型半導體。
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