今天我们要讨论的是 半导体基础知识
以及它们在电子领域的作用。
在半导体设备出现之前， 真空管是唯一的设备
可用于信号放大， 开关和其他应用程序。
尽管真空管具有功能性， 它们体积庞大，
需要高工作电压 并且效率完全低下。
当半导体器件如 发明了晶体管、半导体
开始取得统治地位 在电子学中的作用。
半导体是一种材料 当导体和绝缘体之间
涉及传导电流的能力， 这解释了半导体这个名字。
最常用的半导体 电子工业中的材料是硅。
之后，它是一种称为砷化镓的化合物。
半导体材料有两种 载流子、自由电子和空穴。
在本征半导体材料中， 产生自由电子
当材料收到足够的 热能
提供价电子 价带
有足够的能量跳至传导 带并把它变成自由电子。
当价电子跳跃时 到导带，
他们在价带中留下空位。
而这些空缺就称为空洞。
价带中的空穴数 正好等于
导带中的自由电子 在这种未掺杂的本征材料中。
半导体材料变成 有用的电子元件
通过控制其电导率。
然而，半导体材料， 在其固有状态下，不能很好地传导电流。
这是因为数量有限 其中有自由电子和空穴。
但通过一个被称为兴奋剂的过程， 可以提高半导体的导电率。
掺杂增加了电流数量 通过添加杂质与载体
更多的自由电子或自由空穴 到本征半导体材料。
一个原子中自由电子的数量 本征半导体材料
在掺杂过程中增加 通过添加五价杂质原子
或具有五个价电子的原子 例如砷、磷、铋或锑。
为了形象化这一点，让我们检查一下 锑原子共价键合
具有四个相邻的硅原子。
正如我们所看到的，只有四个价电子 锑原子用于形成
与硅原子形成共价键， 留下一个额外的电子，成为自由电子。
因此通过添加五价杂质原子 到本征半导体材料，
自由电子数 可以增加
以及电导率 半导体材料。
五价掺杂半导体 原子是N型半导体
因为目前的大部分 载流子是电子。
为了获得本征半导体 材料有更多的孔，
它们掺杂有三价 杂质原子。
这些是三价原子 价电子层中的电子
如硼、铟和镓。
了解三价杂质原子如何 增加孔数
在本征半导体材料中， 让我们看看硼原子
与四个形成共价键 相邻的硅原子。
在这种情况下，当硼以共价键结合时
四个硅原子形成一个空穴。
这是因为，四个硅中的每一个 原子需要一个电子
来自硼原子，但它仅 具有三个价电子。
在这种情况下，我们可以说通过添加 更多三价杂质原子
到本征半导体材料， 它增加了孔的数量
并提高了电导率 半导体材料。
掺杂三价的半导体 原子是P型半导体
因为目前的大部分 载流子是空穴。
掺杂过程将本征转化为 半导体材料转化为外在
并产生 N 型或 P 型 半导体材料。
N型和P型的结合 半导体材料、
创建一个称为 P-N 结的边界。
这个 P-N 结是不同的基础 当今广泛使用的半导体器件
如二极管、晶体管和晶闸管。
在这个视频中，我们讨论了 半导体基础知识，
本征半导体和 其导电性较差，
兴奋剂如何增加数量 当前运营商数量
在半导体材料中和 提高其导电性。
我们还简要提到了如何不同 半导体器件
是基于 P-N 结创建的。
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