本征半导体是一种纯净形式的元素,通常具有四个价电子。可以通过特殊的工艺将本征半导体制成负(N)型或正(P)型半导体。 P型和N型半导体的用途包括双极结型晶体管(BJT)、场效应晶体管(FET)和可控硅整流器(SCR)。
良好的电导体,例如铜,很容易将电子失去给材料内的其他原子,而半导体则部分导电、部分绝缘。硅和锗都是四价元素。硅是半导体的常见材料,尽管锗也用于高频应用。硅和锗之间的区别在于,锗的正向压降约为 0.2 伏 (V),而硅的正向压降为 0.7 V。
制造硅晶圆时,本征半导体转变为外在半导体。制造时在本征半导体中,硅在惰性气体或真空中在非常高的温度下熔化。所得熔融材料看起来非常像熔融玻璃。通过称为生长的过程,旋转生长器慢慢地将熔融硅拉成本征材料直径约为几英寸的棒状硅。
N 型半导体和 P 型半导体共同构成现代半导体器件的构建块。图>本征硅材料,称为未掺杂半导体、本征 (i) 型半导体或本征半导体s,对电子工业用处不大。硅的有用形式是在称为掺杂的过程中添加称为掺杂剂的特殊元素的结果,其中在硅仍处于熔融状态时添加掺杂剂,例如磷或硼。当磷添加到硅中时,额外的电子使硅成为N型半导体。生长 N 型硅棒后的下一步是切片,其中玻璃状棒状材料将被切片以生产薄硅晶圆。表面声波 (SAW) 等特殊技术用于切割非常坚硬的材料,例如掺磷硅。
通过切割生成的硅片可以在 x 轴上进行划线然后在y轴上,产生大量的N型半导体。随后,P型半导体也被生产出来并为组装过程做好准备。至此,本征半导体已转变为外本征半导体。简单的N 型和 P 型半导体的最佳组合是正负 (P-N) 结,称为二极管,类似于单向阀。由 N 型和 P 型半导体接触产生的 P-N 结现在具有一种称为单向导电性的特殊特性。








