冷熱探筆儀檢測導電型號主講教師：國家標準目錄CONTENTS01.晶體硅導電類型02.半導體硅單晶分類03.硅結構示意圖04.基本原理05.檢測工藝06.晶硅導電型號檢測作業(yè)指導晶體硅導電類型PART01一、晶體硅導電類型導電類型P型晶體硅多數(shù)載流子是空穴（空穴主要由雜質(zhì)原子提供，自由電子由熱激發(fā)形成），空穴帶正電荷，主要依靠空穴來導電，有空穴電流存在。空穴電流：價電子按一定的方向依次填補空穴（即空穴也產(chǎn)生定向移動），形成空穴電流。一、晶體硅導電類型導電類型N型晶體硅中多數(shù)載流子是電子，主要依靠電子來導電，有電子電流由于N型半導體中正電荷量與負電荷量相等，故N型半導體呈電中性。電子電流：在外加電場的作用下，自由電子產(chǎn)生定向移動，形成電子電流。半導體硅單晶分類PART02N型半導體本征半導體雜質(zhì)半導體二、半導體硅單晶分類P型半導體P型半導體又稱為空穴半導體（Si為+4價，摻雜+3價的B、Al、Ga等元素，為受主摻雜）。空穴：價電子掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子而留下一個空位置稱空穴。P型半導體P型半導體本征半導體雜質(zhì)半導體二、半導體硅單晶分類N型半導體又稱為電子半導體(Si為+4價，摻雜+5價的P、Sb、As等元素，為施主摻雜）。N型半導體P型半導體雜質(zhì)半導體二、半導體硅單晶分類不含雜質(zhì)且無晶格缺陷的半導體稱為本征半導體。典型的本征半導體有硅(Si)、鍺(Ge)及砷化鎵(GaAs)等。本征半導體雜質(zhì)半導體N型半導體P型半導體本征半導體二、半導體硅單晶分類通過擴散工藝，在本征半導體中摻入少量合適的雜質(zhì)元素（擴散工藝指的是利用擴散的原理，對各種材料進行某些目的的加工和處理的方法。在半導體工藝中利用擴散法滲入微量的雜質(zhì)，以達到控制半導體性能的目的。）硅結構示意圖PART03三、硅結構示意圖（a）硅晶體的空間排列（b）共價健結構平面圖1硅原子空間排列及共價健結構平面示意圖硅晶體的立體結構示意圖在硅或鍺、鎵等雜質(zhì)原子時，雜質(zhì)原子與周圍四個硅（或鍺）原子形成共價結合時尚缺少一個電子，因而存在一個空位，與此空位相應的能量狀態(tài)就是雜質(zhì)能級，通常位于禁帶下方靠近價帶處。價帶中的電子很易激發(fā)到雜質(zhì)能級上填補這個空位，使雜質(zhì)原子成為負離子。價帶中由于缺少一個電子而形成一個空穴載流子?；驹鞵ART04四、基本原理P型半導體空穴擴散流四、基本原理半導體性質(zhì)雜質(zhì)能級全部是電離，均勻分布。載流子熱運動

速度與溫度關系熱區(qū)的載流子熱運動速度大，冷區(qū)的載流子熱運動速度小。結果形成了冷熱兩端電荷的積累，熱端缺乏電荷帶負電，冷端積累了電荷帶正電。溫差電動勢形成最后當電場大到一定的程度后，空穴的擴散與電場作用下的漂移趨于平衡，這時在冷端和熱端之間就得到一個穩(wěn)定的電勢差，稱之為溫差電動勢。四、基本原理P型和N型材料產(chǎn)生不同的溫差電流檢測工藝PART05五、檢測工藝冷熱探筆儀五、檢測工藝使用材料及設備使用材料P型及N型單晶樣品、未知單晶樣品使用設備冷熱探筆、檢流計材料準備要求表面應清潔，無污垢或氧化層輔助材料：耐酸手套或薄膜手套晶硅導電型號檢測作業(yè)指導PART06六、晶硅導電型號檢測作業(yè)指導六、晶硅導電型號檢測作業(yè)指導撰寫檢測報告書小結SUMMARY01冷熱探筆法檢測晶體硅導電型號原理；02晶體硅導電型號檢測和分析。最后，我們來回顧一下本小節(jié)的內(nèi)容：思考THINKING課后請同學試著回答一下以下思考題目1.用冷熱探筆法測量P型半導體時，為什么冷端帶正電，熱端帶負電？2.用冷熱探筆法測量N型半導