從零開(kāi)始學(xué)電子之基礎篇

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關(guān)于金屬材料的導電機理，我們在以上已經(jīng)介紹過(guò)了。
在這里需要強調的是，自由電子在導體中不可能是靜止不動(dòng)的。
在沒(méi)有外部電場(chǎng)力的作用時(shí)（或其它力的作用時(shí)），這些自由電子是在作“隨機的熱運動(dòng)”。在沒(méi)有外力的作用時(shí)，導體中各處的“宏觀(guān)電流”等于零。

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這張圖的意思是說(shuō)：“在導體中只有一種載流子，即自由電子”。
大家知道，自由電子是帶有“一個(gè)負電荷”的。
當導體中有宏觀(guān)電場(chǎng)時(shí)，大量的自由電子就會(huì )逆著(zhù)電場(chǎng)力的方向發(fā)生定向的運動(dòng)，從而在導體中形成宏觀(guān)電流。

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那么在半導體材料，例如“硅材料”中又是怎樣的呢？

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這張圖的意思是說(shuō)，在“純凈硅”（或本征硅）中，硅原子之間形成了“共價(jià)鍵”結構。
在理想的情況下，純凈硅中是沒(méi)有“載流子”的。呵呵
這是為什么呢？
因為在“理想的情況下”所有價(jià)電子都被牢牢地束縛在“共價(jià)鍵”中，不可能脫離原子核的電磁束縛力，成為能夠在各個(gè)原子之間自由運動(dòng)的“自由電子”。
也就是說(shuō)，具有共價(jià)鍵結構的晶體材料，在理想的情況下是不導電的“絕緣體”。

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那么為什么實(shí)際的“純凈硅”又是多少有些導電的呢？

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大家知道，無(wú)論是什么樣的材料它的導電能力的大小主要取決于它單位體積內“自由電子”或“自由電荷” 的數量。
我們把在外電場(chǎng)力的作用下，能夠參與導電形成電流的粒子統稱(chēng)為“載流子”。
那么自由電子呢，它是載流子的一種。

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我們大家現在發(fā)揮一下空間想象力哦。
我們在以上帖子中已經(jīng)說(shuō)過(guò)了，在純凈硅中由于溫度的升高，將會(huì )使一些處于共價(jià)鍵中的價(jià)電子的能量增大，從而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為一個(gè)“自由電子”。由于原子之間共價(jià)鍵的特殊結構，脫離共價(jià)鍵的自由電子，將會(huì )在原來(lái)的共價(jià)鍵位置處激發(fā)出一個(gè)“帶正電荷的空穴”。
那么我們將要說(shuō)明的是：“帶正電荷的空穴同樣也是一種載流子，同樣也可以參與導電”。呵呵

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如圖所示，設想一下，當一個(gè)本征激發(fā)（由于溫度、光等原因）的價(jià)電子脫離共價(jià)鍵后，那么勢必會(huì )在共價(jià)鍵處留下一個(gè)“空穴”。我們知道電子是帶負電荷的，而空穴是帶正電荷的。呵呵
那么這個(gè)“空穴”對附近的價(jià)電子有影響嗎？肯定是有的哦，呵呵
這個(gè)空穴會(huì )“吸引”附近的價(jià)電子“落入其中”，從而使整個(gè)原子變?yōu)椤半娭行浴保ɑ虿伙@現電性）。

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好的，大家請看，這個(gè)圖的意思是說(shuō)，本征激發(fā)的“空穴”（本征激發(fā)的電子、空穴是成對產(chǎn)生的）吸引附近共價(jià)鍵中的價(jià)電子，落入其中，從而使原子保持電中性（或不顯電性）。那么必然會(huì )在附近的原子中造成新的“空穴”。

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這張圖的意思是說(shuō)，這種“空穴的傳遞”將由源頭開(kāi)始傳播下去。呵呵

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電子和空穴“復合”以后，原子就呈現“電中性”或不顯現電性了。這張圖就是這個(gè)意思。呵呵

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這張圖的意思是說(shuō)，本征激發(fā)后，雖然在晶體中實(shí)際上是帶負電荷的價(jià)電子在各個(gè)原子之間轉移運動(dòng)，但是也可以看成是帶正電荷的空穴在各個(gè)原子之間的轉移運動(dòng)。只是電子的運動(dòng)方向和空穴的運動(dòng)方向相反而已。呵呵

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所以，客觀(guān)上象“純凈硅”這樣的半導體材料中存在兩種載流子——電子和空穴。

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我知道我的水平很低，但我已經(jīng)盡力而為。

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水平有限，錯誤難免。歡迎大家批評指教，謝謝。
今天就到這里，祝大家晚安。
再見(jiàn)。

忽悠八你

BZ俺強烈建議把那個(gè)什么“xiaoxiao”的踢出去，它老是傷害俺那點(diǎn)脆弱的感情呢~~~

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忽悠八你同學(xué)請安靜些，我們需要一個(gè)安靜的學(xué)習環(huán)境。

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大家好，我們在學(xué)習一下哦。呵呵
大家知道的哦，我們哪怕每天前進(jìn)一小步，那么呢每月也是一中步，每年就是一大步了。呵呵
古人說(shuō)的好哦：“無(wú)以積跬步,何以至千里”，相信大家都明白這個(gè)道理的。

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我和大家一樣，都是極為普通的人。也許是因為某種“機緣”的巧合，讓我們相聚在這里，一起學(xué)習、一起進(jìn)步。
那么就讓我們珍惜這份“緣”，在每天歲月的征程中不斷地進(jìn)取、不斷地成熟起來(lái)。
看歲月悠悠，潮起潮落，花開(kāi)花凋零，日出日落下……，每天就是這樣平平常常的過(guò)，老百姓的生活就是如此的，“悠悠歲月，波瀾不驚”。

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今天時(shí)間不多，我們長(cháng)話(huà)短說(shuō)，繼續學(xué)習。