半导体器件 - 简介

人们普遍认为，原子核与特定原子电子的距离并不相等。通常情况下，电子在明确定义的轨道上旋转。外壳或轨道只能容纳一定数量的电子。原子的导电性主要受外壳电子的影响。这些电子与导电性密切相关。

导体和绝缘体

导电是电子不规则或不受控制运动的结果。这些运动导致某些原子成为良好的导体。具有这种类型原子的材料在外壳或轨道中有很多自由电子。

相比之下，绝缘材料的自由电子相对较少。因此，绝缘体的外壳电子倾向于牢牢地保持其位置，几乎不允许任何电流流过它。因此，在绝缘材料中，几乎没有导电性。

半导体

在导体和绝缘体之间，还有一类原子（材料）被称为半导体。通常，半导体的导电性介于金属和绝缘体的导电性之间。然而，在绝对零度下，半导体也像完美的绝缘体一样。

硅和锗是最常见的半导体元素。氧化铜、硫化镉和砷化镓是一些其他常用半导体化合物。这些材料通常被归类为IVB族元素。这种原子有四个价电子。如果它们能放弃四个价电子，就能达到稳定状态。也可以通过接受四个电子来实现。

原子的稳定性

原子稳定性的概念是半导体材料状态的一个重要因素。价带中电子的最大数量是8。当价带中正好有8个电子时，可以说原子是稳定的。在稳定的原子中，价电子的键合非常牢固。这些类型的原子是优良的绝缘体。在这些原子中，没有自由电子可用于导电。

稳定的元素例子包括氩、氙、氖和氪等气体。由于它们的特性，这些气体不能与其他物质混合，通常被称为惰性气体。

如果外壳中的价电子数少于8，则该原子被称为不稳定，即价电子少于8的原子是不稳定的。它们总是试图从相邻原子借用或捐赠电子以达到稳定状态。外壳中具有5、6或7个价电子的原子倾向于从其他原子借用电子以寻求稳定，而具有1、2或3个价电子的原子倾向于释放这些电子给其他附近的原子。