硅是A.半导体自由电子数量小于的材料导体但超过了绝缘子。对于具有这种独特的特性,硅具有广泛的应用领域。有两种硅中的能量带这是传导带和价带。具有价电子的一系列能级形成固体中的帷幔带。在绝对0.O.K温度填充了价带的能量水平。当电子在价带中时,该频段包含最大能量量,因此由于这种电子导致的电流流动。
传导频带是较高的能量频带,其是最小的能量。该频带由电子被称为自由电子的电子部分填充,因为它们可以在固体中的任何位置移动。这些电子负责当前的流动。导通带和价带之间的能量间隙。这种能量差异被称为禁止的能隙。该间隙决定了固体的性质。
固体是否是金属,绝缘体或半导体的本质上,该事实由禁止能隙的量决定。部分地没有金属和巨大差距绝缘体。为了半导体,差距既没有大,也不重叠频段。硅的禁止差距为1.2eVO.k温度。
我们知道,在硅晶体中,存在共价键。硅是电中性的。当电子突破其共价键时,在其后面产生一个孔。随着温度升高,越来越多的电子跳进导管,在价带中产生更多孔。
硅的能带图
硅的能带图显示了材料中电子的能量水平。在内在硅中,费米水平位于间隙的中间。当内在硅掺杂有供体原子时,它变为n型,然后Fermi水平移动得更高,即更接近导带。当固有硅掺杂受体原子时,它变为p型,并且费米水平向倾向乐队移动。