半导体特点有哪些？

　　半导体五大特性∶电阻率特性，导电特性，光电特性，负的电阻率温度特性，整流特性。

　　★在形成晶体结构的半导体中，人为地掺入特定的杂质元素，导电性能具有可控性。

　　★在光照和热辐射条件下，其导电性有明显的变化。

　　晶格：晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵，称为晶格。

　　共价键结构：相邻的两个原子的一对最外层电子（即价电子）不但各自围绕自身所属的原子核运动，而且出现在相邻原子所属的轨道上，成为共用电子，构成共价键。

　　自由电子的形成：在常温下，少数的价电子由于热运动获得足够的能量，挣脱共价键的束缚变成为自由电子。

　　空穴：价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴。

　　电子电流：在外加电场的作用下，自由电子产生定向移动，形成电子电流。

　　空穴电流：价电子按一定的方向依次填补空穴（即空穴也产生定向移动），形成空穴电流。

　　本征半导体的电流：电子电流+空穴电流。自由电子和空穴所带电荷极性不同，它们运动方向相反。

　　载流子：运载电荷的粒子称为载流子。

　　导体电的特点：导体导电只有一种载流子，即自由电子导电。

　　本征半导体电的特点：本征半导体有两种载流子，即自由电子和空穴均参与导电。

　　本征激发：半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发。

　　复合：自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴，使两者同时消失，这种现象称为复合。

　　动态平衡：在一定的温度下，本征激发所产生的自由电子与空穴对，与复合的自由电子与空穴对数目相等，达到动态平衡。

　　载流子的浓度与温度的关系：温度一定，本征半导体中载流子的浓度是一定的，并且自由电子与空穴的浓度相等。当温度升高时，热运动加剧，挣脱共价键束缚的自由电子增多，空穴也随之增多（即载流子的浓度升高），导电性能增强；当温度降低，则载流子的浓度降低，导电性能变差。

　　结论：本征半导体的导电性能与温度有关。半导体材料性能对温度的敏感性，可制作热敏和光敏器件，又造成半导体器件温度稳定性差的原因。

　　杂质半导体：通过扩散工艺，在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素，可得到杂质半导体。

　　N型半导体：在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。

　　多数载流子：N型半导体中，自由电子的浓度大于空穴的浓度，称为多数载流子，简称多子。

　　少数载流子：N型半导体中，空穴为少数载流子，简称少子。

　　施子原子：杂质原子可以提供电子，称施子原子。

　　N型半导体的导电特性：它是靠自由电子导电，掺入的杂质越多，多子（自由电子）的浓度就越高，导电性能也就越强。

　　P型半导体：在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半导体。

　　多子：P型半导体中，多子为空穴。

　　少子：P型半导体中，少子为电子。

　　受主原子：杂质原子中的空位吸收电子，称受主原子。

　　P型半导体的导电特性：掺入的杂质越多，多子（空穴）的浓度就越高，导电性能也就越强。

　　结论：

　　多子的浓度决定于杂质浓度。

　　少子的浓度决定于温度。

　　PN结的形成：将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在它们的交界面就形成PN结。

　　PN结的特点：具有单向导电性。

　　扩散运动：物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运动，这种由于浓度差而产生的运动称为扩散运动。

　　空间电荷区：扩散到P区的自由电子与空穴复合，而扩散到N区的空穴与自由电子复合，所以在交界面附近多子的浓度下降，P区出现负离子区，N区出现正离子区，它们是不能移动，称为空间电荷区。

　　电场形成：空间电荷区形成内电场。

　　空间电荷加宽，内电场增强，其方向由N区指向P区，阻止扩散运动的进行。

　　漂移运动：在电场力作用下，载流子的运动称漂移运动。

　　PN结的形成过程：如图所示，将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在无外电场和其它激发作用下，参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡，形成PN结。

　　PN结的形成过程

　　电位差：空间电荷区具有一定的宽度，形成电位差Uho，电流为零。

　　耗尽层：绝大部分空间电荷区内自由电子和空穴的数目都非常少，在分析PN结时常忽略载流子的作用，而只考虑离子区的电荷，称耗尽层。