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异型导体是什么？
发布时间：
2022-08-10
异型导体是一种在绝缘体和导体之间具有导电性的物质。一种导电率易于控制的异型导体，可作为信息处理的组成材料。从技术或经济的角度来看，异型导体很重要。许多电子产品的核心部件，如电脑、手机和数字录音机，都是利用异型导体的导电性变化来处理信息的。 常见的异型导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅是多种异型导体材料中，在商业应用中影响较大的一种。材料的导电性是由导电带中包含的电子数决定的。当电子从价带获得能量并跃迁到导带时，它们可以在带间移动并导电。普通金属材料的导电带与价带之间的能隙很小。在室温下，电子很容易获得能量并跃迁到导电带进行导电。但由于能隙较大(通常大于9电子伏特)，电子很难跃迁到导电带，因此不能导电。一般异型导体材料的能隙约为1 ~ 3电子伏特，处于导体与绝缘体之间。因此，给定合适的能量激发条件，或改变其能量之间的差距，材料可以导电。异型导体通过电子传导或空穴传
异型导体是一种在绝缘体和导体之间具有导电性的物质。一种导电率易于控制的异型导体，可作为信息处理的组成材料。从技术或经济的角度来看，异型导体很重要。许多电子产品的核心部件，如电脑、手机和数字录音机，都是利用异型导体的导电性变化来处理信息的。
常见的异型导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅是多种异型导体材料中，在商业应用中影响较大的一种。材料的导电性是由导电带中包含的电子数决定的。当电子从价带获得能量并跃迁到导带时，它们可以在带间移动并导电。普通金属材料的导电带与价带之间的能隙很小。在室温下，电子很容易获得能量并跃迁到导电带进行导电。但由于能隙较大(通常大于9电子伏特)，电子很难跃迁到导电带，因此不能导电。一般异型导体材料的能隙约为1 ~ 3电子伏特，处于导体与绝缘体之间。因此，给定合适的能量激发条件，或改变其能量之间的差距，材料可以导电。异型导体通过电子传导或空穴传导传导电流。电子的传导方式类似于铜线中的电流流动，在铜线中，高度电离的原子受到电场的作用，将它们的多余电子发送到负电离程度较低的方向。空穴传导是指正离子材料的原子核中由于缺少电子而形成的“空穴”。在电场的作用下，空穴被少数电子和空穴运动形成的电流(一般称为正电流)所填充。材料中载流子的数量对异型导体的导电性能是很重要的。这可以通过向异型导体中选择性添加其他“杂质”(IIIA、VA族元素)来控制。如果我们在纯硅中掺杂一点砷或磷(在最外层有5个电子)，我们就有一个额外的自由电子，我们就有了n型异型导体。如果我们在纯硅(最外层有三个电子)中加入一点硼，就会失去一个电子，形成一个空穴，从而形成p型异型导体(一个负电荷少的原子，可以被视为多了一个正电荷)。
异型导体与绝缘体之间的差异主要来自于带宽的差异。绝缘子的能带比异型导体的宽，这意味着绝缘子价带的载流子须获得比异型导体中更高的能量才能跳过能带进入导带。在室温下，异型导体像绝缘体一样导电，只有少数载流子有足够的能量进入导电带。
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