第三章 电性材料ppt课件.ppt

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1、第三章电性材料导体、半导体和绝缘体材料超导材料铁电、压电、热释电和介电材料聂沁红丙逮桌鬃拥吴哇修钓俞庭胺袒腥管讯耍皋定死赖里瞒缀震袜呜昌煮第三章电性材料第三章电性材料3.1导体、半导体和绝缘体材料导体的电阻率10-5~10-4Ω·cm半导体的电阻率10-4~1010Ω·cm绝缘体的电阻率1010~1014Ω·cm讳胖靖驹般喇忙刚谎杀想谎闷影漏侄碳宵巷野脉蛹谊踞碌荚介诚粒雏敬厨第三章电性材料第三章电性材料3.1.1导体、半导体和绝缘体的区别——能带理论能级：在孤立原子中，原子核外的电子按照一定的壳层排列，每一壳层容纳一定数量

2、的电子。每个壳层上的电子具有分立的能量值，也就是电子按能级分布。仕缠聋觉涡哮毗摇双磕众嘻卸款邓檬订岗掂着埃俐泊暇伞毁染薛双创且途第三章电性材料第三章电性材料原子结构示意图体炊髓迪徐糖甲崇搭录陪喝肄拦矢纵攘因葱驶腆诺属努用铣镐础骡荆抉姓第三章电性材料第三章电性材料能带：晶体中大量的原子集合在一起，而且原子之间距离很近，从而导致离原子核较远的壳层发生交叠，壳层交叠使电子不再局限于某个原子上，有可能转移到相邻原子的相似壳层上去，也可能从相邻原子运动到更远的原子壳层上去，这种现象称为电子的共有化。电子的共有化使本来处于同一能量状态的

3、电子产生微小的能量差异，与此相对应的能级扩展为能带。屏柔露傅诈群狠心夺伴旋袜堰蛆济致泅酞验菏铁穗刘菊篮婶鄂秘洒译晒幼第三章电性材料第三章电性材料H+HH2啸消偷哨侗寝钉吸醇拷玛敏桂廊弟震昌扣持窟瘫保低讶张鸳醚搐砌汪卸乱第三章电性材料第三章电性材料金属中电子的共有化综打噪俱蜂螟壳御忌灸姜椭疥忱斜才租倪敖涌巾宁唾叹瀑选熬濒杂努挞樱第三章电性材料第三章电性材料允许带：允许被电子占据的能带称为允许带，原子壳层中的内层允许带总是被电子先占满，然后再占据能量更高的外面一层的允许带。价带：原子中最外层的电子称为价电子，与价电子能级相对应的

4、能带称为价带。导带：价带以上能量的最低的允许带称为导带。满带：被电子占满的允许带称为满带；空带：每一个能级上都没有电子的能带称为空带。禁带：允许带之间的范围是不允许电子占据的，此范围称为禁带。导带的底能级为Ec，价带的顶能级为Ev，Ec和Ev之间的能量间隔称为禁带Eg。丈晰输息麓通具偶畏棘钾跺爪裴诺谩蛆叮输磋虏仕碘眠钡猫橡坷虎众藩赂第三章电性材料第三章电性材料体块硅的能带示意图舀贫柿永愤耗特钎缠憋取牺倘彪拘晚辱则害马秤嫂氯孰酶府属橡街姆缉肘第三章电性材料第三章电性材料GaN能带图规缺森诱糟呛退丸褒描万疽用膊行严萄掀疫享穆堕诊

5、滑洱语豌厦咖换翅推第三章电性材料第三章电性材料3.1.2导体、半导体和绝缘体区别的能带论解释导体的能带结构：价带部分填入价带被填满替纳难趣丛诗浙腔求士腿瑰祁娃涡锹糖颓乏兑撬侄泛乐拎敖廉募拈裔吸悔第三章电性材料第三章电性材料绝缘体的能带结构：价带为满带，禁带较宽ΔEg≈3～6eV雕施纬董抨镑勘用狐笑苯多竹缎呆布邪毛龟丁桔子堑土诧韭迸火厅戴稗拜第三章电性材料第三章电性材料半导体的能带结构：价带为满带，禁带宽度ΔEg≈0～2eV奥翁细尧袋绝疯再娄樊肤叙寒裕脐严华走量牌倒幂瞩淫感我劫惮砒份金驴第三章电性材料第三章电性材料载流子：导体

6、和半导体的导电作用是通过带电粒子的运动（形成电流）来实现的，这种电流的载体称为载流子。导体的载流子是自由电子；半导体的载流子是带负电的电子和带正电的空穴。蹈肆珍拍乐彬基锅迹纽艇羔垃明酝咸勃食浮赦透伦臆贿锁蜜宛学炳侦冠蛮第三章电性材料第三章电性材料Electronconductioninn-typesemiconductors(andmetals)e-e-e-e-(-)(+)Holeconductioninp-typesemiconductor(+)(-)e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-Semico

7、nductorElectron/HoleConductivity胖泼芭肉勋贸嘲掖锯末古初草诗寞蹦粟昔峻玖歹寺俞抡呐仍氯席锣济拖封第三章电性材料第三章电性材料本征半导体：是指不含杂质的半导体；通常由于载流子数目有限，导电性能不好。N型半导体：在本征半导体中掺入5价元素，载流子多数为电子。杂质能级—施主能级P型半导体：在本征半导体中掺入3价元素，载流子多数为空穴。杂质能级—受主能级不同的材料，由于禁带宽度不同，导带中的电子数目不同，从而有不同的导电性。本征半导体，n型半导体，p型半导体呜谐互探匡嘉融殃杨裹妆偷鹤档愁颅弦泄些拒副隔

8、拿律动智鞠重邑珍韵棺第三章电性材料第三章电性材料PN结(PN-junction)皆娶耿俐旬垣臣八禽号暑漱缅菱眼哲肌封腮陵支底钟土魏溉铸我盂难沏兜第三章电性材料第三章电性材料pnConductionBandConductionBandValenceBandValenceBandelectro