半导体材料是一类介于导体和绝缘体之间的材料,具有一些独特的特性。以下从能带结构、掺杂、载流子等方面介绍半导体材料的几个特性。
半导体材料的特性之一是它的能带结构。半导体具有较小的能带间隙,这意味着只需少量热能就可以激发电子到导带中,从而在材料中形成电导。
另外,对于不同种类的半导体材料,其能带结构也会有所不同,导致不同的电学性能和应用方向。
半导体材料的另一个特性是可控掺杂。在半导体材料中掺加不同的杂质原子,可以改变半导体材料的电学性能,如电导率、电阻率等,进而实现一些功能。
掺杂通常分为P型和N型,P型是掺杂少量元素,使半导体电性具有正型,N型是掺加少量元素,使半导体电性具有负型,同时掺杂不能过多,过多会导致半导体退化为导体或绝缘体。
半导体材料的载流子是半导体电学性能的关键因素。在半导体中,载流子包括电子和空穴,都可以参与电导过程。
在纯半导体中,由于热激发产生少量载流子,电导性较差,而在掺杂后的半导体中,由于不同种类的杂质元素和晶格不匹配产生电子空穴对,增强了载流子密度,也增强了半导体材料的电导性。