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本徵半導體原理

本徵半導體是一種完全不含雜質且無晶格缺陷的純淨半導體,其導電能力主要由材料的本徵激發決定。在絕對零度下,半導體的價帶是滿帶,受到光電注入或熱激發後,價帶中的部分電子會越過禁帶進入能量較高的空帶,形成導帶,價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位,稱為空穴,導帶中的電子和價帶中的空穴合稱為電子-空穴對。這些電子-空穴對是在共價鍵中的價電子獲得足夠的隨機熱振動能量而掙脫共價鍵的束縛形成的。

本徵半導體的導電能力較差,因為其載流子(自由電子和空穴)的數量較少。其導電能力與溫度密切相關,溫度越高,載流子的濃度越高,導電能力越強。此外,本徵半導體還具有熱敏和光敏特性。

當在本徵半導體中摻入雜質原子時,會在導帶之下和價帶之上形成雜質能級,從而將其轉化為雜質半導體。