半导体中的电子和空穴是如何运动的?
发布时间:2013/2/22 19:37:57 访问次数:3292
让我们用能带理论考虑中CAT660EVA-GT3描述的n型硅和p型硅。(a)给出了单晶硅中加入微量V族导电型杂质磷(P)、砷(As)时的能带。在这个图中,导带下面的禁带中出现了通过掺杂产生的可以存在电子的位置(能级)。这个能级在导带的下方,对于磷是在导带下方44meV处,对于砷是在导带下方49meV的位置。
单晶硅处于室温时,由于掺杂产生的具有一定能级的电子很容易向导带上迁移,成为自由电子。因此,添加微量磷或砷的单晶硅,形成了以电子作为载流子的n型硅。由于磷或砷起到了向导带中提供电子的作用,因此被称为施主杂质或施主,由磷或砷形成的能量位置称为施主能级。
(b)给出单晶硅中加入微量Ⅲ族导电型杂质硼(B)时的能带。在这个图中,价带上方的禁带中出现了由于掺杂硼而产生的能
够存在电子的能级。这个能级在价带上方45meV处。单晶硅处于室温时,价带中的价电子(束缚电子)很容易向由硼形成的能带中迁移,价带中便形成电子孔洞(空穴)。因此,添加微量硼的单晶硅,形成了以空穴作为载流子的p型硅。由于硼起到了从价带中得到电子的作用,因此被称为受主杂质或受主,由同时硼形成的能级称为受主能级。
让我们用能带理论考虑中CAT660EVA-GT3描述的n型硅和p型硅。(a)给出了单晶硅中加入微量V族导电型杂质磷(P)、砷(As)时的能带。在这个图中,导带下面的禁带中出现了通过掺杂产生的可以存在电子的位置(能级)。这个能级在导带的下方,对于磷是在导带下方44meV处,对于砷是在导带下方49meV的位置。
单晶硅处于室温时,由于掺杂产生的具有一定能级的电子很容易向导带上迁移,成为自由电子。因此,添加微量磷或砷的单晶硅,形成了以电子作为载流子的n型硅。由于磷或砷起到了向导带中提供电子的作用,因此被称为施主杂质或施主,由磷或砷形成的能量位置称为施主能级。
(b)给出单晶硅中加入微量Ⅲ族导电型杂质硼(B)时的能带。在这个图中,价带上方的禁带中出现了由于掺杂硼而产生的能
够存在电子的能级。这个能级在价带上方45meV处。单晶硅处于室温时,价带中的价电子(束缚电子)很容易向由硼形成的能带中迁移,价带中便形成电子孔洞(空穴)。因此,添加微量硼的单晶硅,形成了以空穴作为载流子的p型硅。由于硼起到了从价带中得到电子的作用,因此被称为受主杂质或受主,由同时硼形成的能级称为受主能级。
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