3.4 本征半导体与杂质半导体导电机构有何不同？ 本征半导体与杂质半导体导电机构有何不同？ 本征半导体中导带中的电子与满带中的空穴数相等。 本征半导体中导带中的电子与满带中的空穴数相等。 本征半导体的导电机构是电子与空穴并存， 本征半导体的导电机构是电子与空穴并存，所以它有电子导电性同 时具有空穴导电性。 时具有空穴导电性。 掺施主杂质的半导体主要靠电子导电， 掺施主杂质的半导体主要靠电子导电，称为电子型半导体或 n 型半 导体, 型半导体中导带中的电子数远大干满带中的空穴数。 导体 n 型半导体中导带中的电子数远大干满带中的空穴数。 掺受主杂质的半导你读者可自行讨论。 掺受主杂质的半导你读者可自行讨论。 3.5 本征半导体掺何种杂质即可成为 型半导体，它的多数载流子是 本征半导体掺何种杂质即可成为n型半导体 型半导体， 什么？又怎样成为p型半导体它的多数载流子是什么 型半导体它的多数载流子是什么? 什么？又怎样成为 型半导体它的多数载流子是什么 掺入五价的锑（ ） 或磷（ ） 原子作为杂质，即可成为n型半导 掺入五价的锑 （ Sb） 或磷 （ P）原子作为杂质 ， 即可成为 型半导 多数载流子是电子。 体。多数载流子是电子。 掺入三价的硼（B）或铟（In） ，可形成P型半导体，这时多数载 掺入三价的硼（ ）或铟（ ） 可形成 型半导体， 型半导体 流于是空穴。 流于是空穴。

　　3.7 太阳能电池的基本机理是什么？ 太阳能电池的基本机理是什么？ 太阳能电池 型硅半导体作基体， 以n型硅半导体作基体，再用掺杂的方法在其表面制作一层薄的 型硅半导体作基体 p型半导体就构成一个硅太阳能电池 它其实就是一个大面积的 型半导体就构成一个硅太阳能电池,它其实就是一个大面积的 型半导体就构成一个硅太阳能电池 它其实就是一个大面积的pn结，如囹 - 1所示。 所示。 结 如囹14 所示 p型硅的外层表面做得很大，为的是达到最大限度接受太阳的 型硅的外层表面做得很大， 型硅的外层表面做得很大 辐照面积。当入射光子的能量大于禁带宽度时在p型硅中产生电 辐照面积 。 当入射光子的能量大于禁带宽度时在 型硅中产生电 子空穴时，由于扩散作用, 区光生电子进入 区边缘积累。 型硅 区光生电子进入n区边缘积累 子空穴时，由于扩散作用 p区光生电子进入 区边缘积累。p型硅 的厚度做得很薄， 的厚度做得很薄，是为了使得光子所激发的电子在与空穴碰撞而 复合前就能够穿过p- 结 随着电子从p型区 复合前就能够穿过 -n结。随着电子从 型区 流经p- 结而到达 型区， 区相对 结而到达n型区 区相对n型 流经 -n结而到达 型区，使p区相对 型 区有一电势差，电势由p型向 型向n型方向减 区有一电势差，电势由 型向 型方向减 这样p型区的电极成为电池的正极 型区的电极成为电池的正极； 小。这样 型区的电极成为电池的正极； n型区的电极成为负极， p-n结就把光 型区的电极成为负极， - 结就把光 型区的电极成为负极 能转换成了电能，是一个太阳能电池。 能转换成了电能，是一个太阳能电池。

　　PN PN 由N区指向P区。 PN结加正向电压时的导电情况 如图所示。 外加的正向电压有一部分降落 在PN结区，方向与PN结内电场方向 相反，削弱了内电场。于是，内电 场对多子扩散运动的阻碍减弱，扩 散电流加大。扩散电流远 大于漂移 电流，可忽略漂移电流的影响。而 实际上电子在通过电场后势能产生

　　热电制冷没有运动部件，工作没有 噪音，不需要工质，冷却速度和温 度能够最终靠调节电流来控制，设备 的体积小重量轻。由于这些优点热 电制冷大范围的应用于医疗，电子仪器、 军事、工业、家用电器上。所以研 究热电制冷有很好的应用价值，能 提高创造新兴事物的能力，开发出许多新产品。 热电制冷的研究涉及到很多物理知 识，如热学、电磁学、半导体物理， 有很好的综合性知识的应用，能体 现学科、专业特点，符合物理学科

　　3.1 能级与能带有何不同？固体的能带怎么形成的？ 能级与能带有何不同？固体的能带怎么形成的？ 单个原子的能级是分立的， 个相距无限远的原子能级也是分立 单个原子的能级是分立的，N个相距无限远的原子能级也是分立 当固体中N个原子紧密排列时 由于原子间的相互作用， 个原子紧密排列时， 的，当固体中 个原子紧密排列时，由于原子间的相互作用，原 来同一大小的能级这时彼此数值上就有小的差异。 来同一大小的能级这时彼此数值上就有小的差异。同一能级就分 裂成为一系列和原来能级很接近的仍包含N个能量的新能级。 裂成为一系列和原来能级很接近的仍包含 个能量的新能级。这 个能量的新能级 些新能级基本上连成一片形成能带。 些新能级基本上连成一片形成能带。 3.2 从能带结构来看导体、绝缘体、半导体有什么差异？ 从能带结构来看导体、绝缘体、半导体有什么差异？ 导体一般都有未被价电子填满的导带。 导体一般都有未被价电子填满的导带。还有满带与空带重叠或导带 与空带重叠的情形。 与空带重叠的情形。 绝缘体与半导体在满带和空带之间都有一个无能级存在的禁带。 绝缘体与半导体在满带和空带之间都有一个无能级存在的禁带。绝 缘体的禁带宽度一般很宽， 约为3 缘体的禁带宽度一般很宽，Eg 约为 ~ 6eV，半导体的禁带宽度较 ， 窄， Eg约为 0.1 ~ 2eV。 约为 。