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请问版上各位大牛半导体导电原理的一个基本问题?

时间:12-12 整理:3721RD 点击:
最近在看双级型和mos型半导体的工作原理。
看到P型和N型半导体被掺杂后就可以具有空穴或者游离电子,我想问一下,这个掺杂浓度有多高?产生的空穴和游离电子数量可以达到全部原子数的一定比例才具有这种效果么?
另外电子在半导体中因为外加电压产生定向移动,移出半导体以后还有新的电子进来补充么?如果依靠补充才能有新的电子,那么为什么还要掺杂来产生游离电子?直接从源头补充些不久可以了?
谢谢!

1 掺杂的浓度取决于你想要得到的电子或者空穴的浓度,一般来说有一个公式,如果掺杂浓度远大于晶体的本征浓度ni,基本上就可以认为掺杂浓度就是对应的电子或者空穴的浓度,如果掺杂浓度和ni相当,就需要按照公式进行计算了。
2 半导体之所以需要掺杂,是因为纯净的半导体里只有很少的自由载流子(电子或者空穴),掺杂之后会提供这些自由的载流子,自由的载流子才会在电场的作用下发生定向移动产生电流。由于半导体所在的电路是一个闭合回路,电子的产生是由电源来完成的。但是半导体中必须要有自由的电子,“移动”之后,电源产生的电子才能够“替代”其位置,形成电流。

RE
引用我高中物理老师对电流的科普解释:假设载流子由我们这么多同学组成,如果电流
从操场的这一头流到那一头,电流的流动并不是排成一列的所有同学都从操场的这一头
跑到另一头,而是这个从操场这一头排到另一头的队列,队尾的同学推了前面一个同学
一把,这个被推的同学又推了他前面的同学一把,以此类推,如果同学们的反应足够
快,那么这样队伍头上那个同学到达目的地的时间就远比任何一个短跑冠军从这一头跑
到另一头来得快。
事实上,单个载流子自流程很短,速度也很低。电流的流动实际上是信息的流动,依靠
的正是电磁场。

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