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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 无机非金属 » 交流探讨 » 【求助】到底什么是半导体
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xiaopanky

金虫 (小有名气)

半导体

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csuhcb2000(金币+2): 欢迎交流 2011-04-09 19:56:14
引用回帖:
Originally posted by wiseroy at 2011-04-06 22:08:49:
具体定义？性质？电压电流关系I-V曲线特性？目前只是感性的觉得有pn结什么的……请赐教！谢谢！最好结合具体的试验性质，如I-V线形状，

半导体是一种电阻介于导体和绝缘体之间，电阻随温度升高而降低。通常分为P型与N型，前者载流子是空穴，后者是电子。所为空穴是价键中缺失电子形成的位置，相对与电子而言。二者产生时成对出现。pn结指两种半导体的过渡部分，通常是在一种半导体中离子注入等方式生成相反的半导体，形成PN结，并主要于LED，光伏行业。
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模拟电路设计
11楼2011-04-09 18:00:06
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cylan

木虫 (正式写手)
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csuhcb2000(金币+2): 欢迎交流 2011-04-10 11:03:37
费米能级在能带内部的是导体；费米能级在禁带中，且离能带较远的是绝缘体；费米能级在禁带中，但能隙较小的是半导体（约1-4eV）。也就是说半导体和绝缘体的区别在于能隙的大小。一般的半导体能隙在1-4eV之间，如ZnS为3.72eV or 3.77eV。所谓P性或者n型半导体，就是看费米能级靠近价带还是导带。
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12楼2011-04-09 20:47:48
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jluxiaoxi

木虫 (正式写手)
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Missile521(金币+1): 鼓励交流！ 2011-04-10 08:54:57
看了楼上的许多解释，个人认为现在其实只需要区分导体和半导体。导体中只有一种载流子那就是电子，而半导体中有两种载流子（电子和空穴），在P型和N型半导体中载流子的种类不同（占绝对比例不同，但两种都有）。楼上说的一些绝缘体现在这个界限已经很模糊了，在学术上用窄禁带和宽禁带来区分，禁带越宽绝缘性越好，至于现在的绝缘体说不定就是以后的短波长发光的材料了，那时候就也叫半导体了
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13楼2011-04-09 21:59:36
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方戈

木虫 (正式写手)
★ ★
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csuhcb2000(金币+1): 欢迎交流 2011-04-11 20:08:47
嗯，学习了
不过有一点，个人觉得空穴导电的实质还是电子导电，空穴只是为易于理解而造的概念~
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业精于勤荒于嬉
14楼2011-04-11 18:42:22
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wiseroy

木虫 (著名写手)

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引用回帖:
Originally posted by cylan at 2011-04-09 20:47:48:
费米能级在能带内部的是导体；费米能级在禁带中，且离能带较远的是绝缘体；费米能级在禁带中，但能隙较小的是半导体（约1-4eV）。也就是说半导体和绝缘体的区别在于能隙的大小。一般的半导体能隙在1-4eV之间，如Z ...

学习了，谢谢！，
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善良
15楼2011-04-12 18:53:28
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wiseroy

木虫 (著名写手)

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引用回帖:
Originally posted by jluxiaoxi at 2011-04-09 21:59:36:
看了楼上的许多解释，个人认为现在其实只需要区分导体和半导体。导体中只有一种载流子那就是电子，而半导体中有两种载流子（电子和空穴），在P型和N型半导体中载流子的种类不同（占绝对比例不同，但两种都有）。楼 ...

这理解也不错，
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善良
16楼2011-04-12 18:54:22
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wiseroy

木虫 (著名写手)

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引用回帖:
Originally posted by 方戈 at 2011-04-11 18:42:22:
嗯，学习了
不过有一点，个人觉得空穴导电的实质还是电子导电，空穴只是为易于理解而造的概念~

我学习材料科学基础 时候也这么觉得，就像电流方向为正电荷方向，为电子相反，
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善良
17楼2011-04-12 18:55:28
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jluxiaoxi

木虫 (正式写手)
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csuhcb2000(金币+3): 欢迎交流，学习了 2011-04-13 08:01:45
引用回帖:
Originally posted by wiseroy at 2011-04-12 18:55:28:
我学习材料科学基础 时候也这么觉得，就像电流方向为正电荷方向，为电子相反，

实质是电子导电绝对没有错，空穴是价带大量电子运动结果的等效概念，只是为了研究问题方便。咱要拿出价带和导带说明问题（两种载流子）就是为了说明金属和半导体的区别的。金属的不满带中有大量的电子（绝对零度时），密度和原子密度一个数量级，因此为良导体。而半导体的满带和不满带之间有一个能量间隙，在绝对零度时价带全满，导带全空。非绝对零度时由于热激发使得导带有电子，价带也不满了可以等价出空穴来，这样就有两种载流子同时作用了。
立方氮化硼 Eg为6.4ev但现在也是比较热的半导体
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18楼2011-04-12 21:56:23
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adi188

新虫 (初入文坛)
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huangzx1314(金币+2): 鼓励新虫积极参与交流，欢迎常来无机版~~ 2011-07-21 22:18:00
半导体（semiconductor）是一种特殊材料。这种材料的电阻是可以变化的，也就是一种导电性能可以因应条件在导电体与绝缘体两者之间转变的材料。
    现在流行的〈半导体〉定义是不准确的。
    半导体semiconductor
    现在流行的定义：材料的电阻率界于金属与绝缘材料之间的材料。这种材料在某个温度范围内随温度升高而增加电荷载流子的浓度，电阻率下降。
    这个定义是不准确的。
    第一、如果狭义地定义：把导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体，也就是说这种材料的电阻率（或介电常数）数值大小在导体和绝缘体这个特征值之间。
    这样定义可能会引起概念性误解。
    例如，典型的半导体材料单晶硅，用单晶硅材料做的二极管具有单向导电性，如图（略）
     “＋”极的电位高于“―”极的电位时，二极管是导通的，电阻很小，表现出导电体的特性；而“―”极的电位高于“＋”极时，二极管是截止的，电阻很大，表现出绝缘体的特性。
    这个例子可以看出单晶硅本身的（各向异性）导电性能没有变，只是由于施加的电压极性不同，表现出导体和绝缘体两种性能。
    第二、从物理学角度讲，绝对的绝缘体可以说是不存在的，所谓绝缘体是指电阻率（或介电常数）相当大，一般情况下不导电的材料。比如空气，通常认为它是绝缘体，但在一定的条件：相当高的电压（或电场强度）作用下，空气也会被电离，被“击穿”，产生类似导电的效果。
    第三、有一些材料的电阻率介于导体和绝缘体之间，但是在电压或电场等作用下，材料的电阻率或介电常数可能会变化，但这些材料有可能会变质，之后不一定会复原。这种材料也不可以称为有意义的半导体。
    第四、已知的半导体材料有很多类型，这些半导体大多由特殊的材料做成。例如，有电阻随着材料本身的温度增高而增高的正温度系数热敏电阻（PTC），也有电阻随着材料本身的温度增高而减少的负温度系数热敏电阻（NTC）。此外还有光敏电阻、压敏电阻、磁敏电阻、气敏电阻等等，这些电阻材料都叫半导体材料。
    第五、半导体材料之所以在工程技术应用方面有革命性的意义，就是因为它的“动态”特点：因应施加的条件而表现出来变化的导电性能。它的功用已经可能代替〈逻辑电路〉或〈门电路〉。

[ Last edited by adi188 on 2011-7-21 at 20:40 ]
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19楼2011-07-21 20:37:04
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kunxu

金虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
证明物质是否是半导体常见的有两种方法：一种是紫外-可见吸收，如果物质是直接带隙半导体吸收边应该在400-800nm范围内。如果是间接带系半导体最好做个变温电导测试半导体，半导体随着温度的升高电导升高。
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20楼2012-05-03 17:09:35
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