今天，我們來分析一下導(dǎo)體；我們?nèi)粘Ｉ钪校瑳]有接觸過電子的人，可能只知道我們的所有物體分為導(dǎo)體和絕緣體，所謂導(dǎo)體顧名思義就是能夠?qū)щ姷奈矬w；相對的絕緣體就是無法進(jìn)行導(dǎo)電的物體；而接觸過電子或者學(xué)習(xí)過物理的同學(xué)都知道，介于導(dǎo)體和絕緣體之間還有一種物質(zhì)，這種物質(zhì)導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，我們稱之為半導(dǎo)體。

我們知道金屬元素、低價元素，比如我們?nèi)粘Ｖ谐Ｒ姷蔫F、鋁、銅等金屬元素，它們之所以被稱為導(dǎo)體，那是他們都有一個共同的特征，就是都是低價元素，而且他們最外層的電子在外電場的作用下很容易產(chǎn)生定向移動，形成電流。

那絕緣體就和導(dǎo)通恰恰相反，他們一般是惰性氣體、橡膠等等材料 ，他們原子的最外層電子受原子核的束縛力很強(qiáng)，只能在外電場強(qiáng)到一定的程度下才可能導(dǎo)電；所以絕緣體并不是說不能導(dǎo)電，只是外界施加的電壓沒達(dá)到它們的導(dǎo)通條件，當(dāng)外界施加的電壓達(dá)到足以讓它們原子最外層電子進(jìn)行移動，那么它們就會導(dǎo)電。比如我們?nèi)粘Ｊ褂玫南鹉z做的把手，一般耐壓都在5000V，當(dāng)外界電壓超過5000V以后，這個橡膠把手也就變成了導(dǎo)體。

而所謂的半導(dǎo)體，就是它們原子的最外層電子受原子核的束縛力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，一般是四價元素，我們電源中晶體器件經(jīng)常使用的兩種半導(dǎo)體加工器件材料為：硅（Si）和鍺（Ge）。

我們電源中使用的半導(dǎo)體器件準(zhǔn)確地說材料應(yīng)該叫本征半導(dǎo)體；所謂的本征半導(dǎo)體它是純凈的晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體；我們說的純凈就是說材料里面不含有雜質(zhì)；而晶體結(jié)構(gòu)就是說它構(gòu)成了穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，本征半導(dǎo)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如下所示：

在常溫下，本征半導(dǎo)體呈現(xiàn)為穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)，當(dāng)對本征半導(dǎo)體進(jìn)行加熱后，由于熱運(yùn)動，價電子積攢了足夠的能量后，掙脫共價鍵的束縛而成為自由電子，其帶負(fù)電；而它所掙脫的位置就會形成一個空位，這個空位，我們稱為空穴，其帶正電。

從上面我們可以看出在一定的溫度下，自由電子和空穴動態(tài)平衡，當(dāng)溫度升高，熱運(yùn)功加劇，價電子掙脫共價鍵的電子會增多，自由電子和空穴的濃度都會增大；而且自由電子和空穴是成對出現(xiàn)的。

由于我們自然界中的半導(dǎo)體是不好控制的，所以我們以上這些操作都是為了一個目的，就是制作出我們可控的器件，所以我們才將半導(dǎo)體進(jìn)行加熱，制作出本征半導(dǎo)體，然后再將本征半導(dǎo)體進(jìn)行加工，制作出我們可控的電子器件，比如二極管、三極管等等。




審核編輯：劉清