寬的禁帶,外電場很難使 能帶的填充情況改變,不產(chǎn)生電流. 按內(nèi)部電子結(jié)構(gòu)區(qū)分,半導(dǎo)體的能帶填充情況和絕緣體相似.半導(dǎo)體和絕 緣體所膳食纖維測定儀包含的價電子數(shù)剛好能填滿價帶,并由禁帶和上面的導(dǎo)帶隔開.半導(dǎo)體 和絕緣體的區(qū)別是在空導(dǎo)帶和價帶之間的禁帶比絕緣體中這樣的禁帶要窄得 多,在2~3eV以下.可以通過引入雜質(zhì)或熱激發(fā),使空導(dǎo)帶中有少數(shù)電子或 價帶中出現(xiàn)少數(shù)空穴,或二者兼有,如圖9-1所示,從而使半導(dǎo)體有一定的 導(dǎo)電性.半導(dǎo)體靠 “導(dǎo)帶”中的膳食纖維測定儀電子或 “價帶”中的空穴導(dǎo)電.一般通過摻 入雜質(zhì)原子取代原來的原子來控制半導(dǎo)體的導(dǎo)電性. 圖9-1 如果雜質(zhì)原子比原來的原子多一個價電子,則產(chǎn)生電子導(dǎo)電,這類雜質(zhì)稱 為施主.如果雜質(zhì)原子比原來的原子少一個價電子,則產(chǎn)生空穴導(dǎo)電,這類雜 質(zhì)稱為受主.如果在硅或鍺中進(jìn)行摻雜.可以用Ⅴ族元素作施主,產(chǎn)生電子導(dǎo) 電;也可以用Ⅲ族元素作受主,產(chǎn)生空穴導(dǎo)電. 靠導(dǎo)帶中的電子導(dǎo)電的半導(dǎo)體稱為n型半導(dǎo)體.靠價帶中的空穴導(dǎo)電的半 導(dǎo)體稱為p型半導(dǎo)體.n型半導(dǎo)體中有大量的電子作為載流子,p型半導(dǎo)體中 有大量的空穴作為載流子. pn結(jié) 如果把一塊p型半導(dǎo)體和一塊n型半導(dǎo)體連接,在交界處就形成pn結(jié). 通過pn結(jié)的交界面,電子由n型區(qū)向p型區(qū)擴(kuò)散,空穴由p型區(qū)向n型區(qū)擴(kuò) 散.結(jié)果在界面附近p區(qū)多了一層負(fù)電荷,n區(qū)多了一層正電荷.這個帶電層 的存在使電流由p到n容易,由n到p困難.這就是半導(dǎo)體pn結(jié)的單向?qū)щ?特性.這個單向?qū)щ娞匦陨攀忱w維測定儀膳食纖維測定儀是許多半導(dǎo)體器件及其應(yīng)用的基礎(chǔ). 膳食纖維測定儀半導(dǎo)體的應(yīng)用主要是制成具膳食纖維測定儀有特殊功能的元器件,如晶體管、集成電路、 1 。傅诰耪隆∧蹜B(tài)物理、材料物理和介觀物理 。 整流器和可控整流器、半導(dǎo)體激光器、發(fā)光二極管、各種光電探測器件、各種 微波器件、日光電池等. 集成電路是將晶體管、二極管等有源元件和電阻器、電容器等無源元件, 按照一定的電路連接,集成在一塊半導(dǎo)體單晶片上.它完成特定的電路或系統(tǒng) 功能.集成電路的集成度是指每個半膳食纖維測定儀導(dǎo)體芯片上的元件數(shù).集成電路是現(xiàn)代計(jì) 算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ).表9-3介紹了集成電路的發(fā)展情況. 表9-3 集成電路的發(fā)展 集 成 度集成電路主要發(fā)展年代(20世紀(jì)) <10 00 小規(guī)模(SS)50年代末 10 00 ~10 00 0中規(guī)模(MSI)60年代 10 00 0~105大規(guī)模(LSI)70年代 >105超大規(guī)模(VLSI)80年代 霍耳效應(yīng) 。保福罚鼓辏舳l(fā)現(xiàn),當(dāng)通有電流的導(dǎo)體或半導(dǎo)體放在與電流方向垂直的 磁場中時,在垂直于電流和磁場的方向,通有電流的導(dǎo)體或半導(dǎo)體兩側(cè)之間會 產(chǎn)生一個橫向電場.這種現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng). 橫向電壓E正比于電流I及磁感應(yīng)強(qiáng)度B,比例系數(shù)R稱為霍耳系數(shù). H E=RIB. H 在空穴導(dǎo)電時,霍耳系數(shù)R為正值;在電子導(dǎo)電時,霍耳系數(shù)R為負(fù)值. 當(dāng)半導(dǎo)體中同時存在兩種載流子時,霍耳系數(shù)R為如下式: 22 pμh-nμeve vhR= e(pμ+nμ) , μ=- ε, μh= ε. 2ehe 其中p和n分別是空穴和電子的濃度,μ和 μ分別是空穴和電子的遷移率, he 即單位外電場強(qiáng)度給出的載流子遷移速度,都是正值.由此可見,半導(dǎo)體中霍 耳系數(shù)可正、可負(fù)、也可為零膳食纖維測定儀,取決于載流子的類型、濃度和遷移率. 測定半導(dǎo)體的霍耳系數(shù)可以直接測得載流子的濃度,而且還可以從它的符 號確定這種半導(dǎo)體材料是空穴導(dǎo)電為主還是電子導(dǎo)電為主. §9.4 固體的磁性 吸鐵石對含有,這是人們最早認(rèn)識的磁性.指南針 使人們認(rèn)識到地球是一個大的永磁體,它在周圍產(chǎn)生磁場,磁場對指南針的作 §9.。 4 固體的磁性。薄。 用使它指向地球的南北極. 由電磁學(xué)的研究知道,通電線圈在線圈所圈的空間及其近旁產(chǎn)膳食纖維測定儀生相當(dāng)強(qiáng)的 磁場.對于固體物質(zhì)的磁性,可以用把它放到磁場中時的磁化強(qiáng)度來描寫它的 磁化程度.固體物質(zhì)(介質(zhì))的磁感應(yīng)強(qiáng)度如下: B=μ(1+χ)H,M=χH. 0 其中 μH為磁場強(qiáng)度為H時時,系數(shù)接近于零;當(dāng)微粒不斷減小時,系數(shù)不 斷加大;當(dāng)微粒小到納米范圍時,系數(shù)明顯增大. 考慮圓珠狀的鐵微粒的直徑從1nm增加到10 00nm過程中,鐵微粒表面效 應(yīng)系數(shù)的變化行為,例如表9-5.當(dāng)鐵微粒的直徑大于10 00nm時,表面效應(yīng) 系數(shù)和微粒的直徑成反比.從表中可以看到,當(dāng)鐵微粒的直徑小于50nm時, 表面效應(yīng)系數(shù)大于2.7%,表面效應(yīng)有相膳食纖維測定儀當(dāng),反分子和相應(yīng)的分子碰撞也 要發(fā)生湮沒反應(yīng).所有的物體都是由原子和分子構(gòu)成,歸根結(jié)底都是由質(zhì)子、 中子、電子組成的.這樣可以斷言,盡管反物質(zhì)物體自身是完全穩(wěn)定的,但如 果反物質(zhì)物體和物質(zhì)物體相遇,必將發(fā)生劇烈的湮沒反應(yīng)而消失掉,這就是在 地球上不能產(chǎn)生和存儲大量反物質(zhì)物體的物理原因.反物質(zhì)物體可以穩(wěn)定地存 在的必要條件是它不和物質(zhì)物體直接接觸. 如果有一個星體,它上面所有的物體都是反物質(zhì)物體,這些反物質(zhì)物體所 接觸的其它物體也都是反物質(zhì)物體膳食纖維測定儀,沒有條件接觸物質(zhì)物體,就不會發(fā)生湮沒 反應(yīng).這樣由反物質(zhì)構(gòu)成的星體就將是穩(wěn)定的,可以長期存在的. 由此自然提出幾個問題: 1.在宇宙中是否存在由反物質(zhì)構(gòu)成的反物質(zhì)星體? 2.在宇宙中是否存在由大量反物質(zhì)星體組成的反物質(zhì)星系? §10.4 反物質(zhì)星體和星系 2。埃 3.如果宇宙中存在反物質(zhì)星系,如何能探知它的存在?如何能判定 它存在? 反物質(zhì)星系的探尋 從天文觀測上看到的反物質(zhì)星系的信號和普通星系的信號是相同的.因?yàn)?所有的觀測信號都是從電磁波中得到的,電磁波的量子—— ——光子是純中性粒 子,物質(zhì)和反物質(zhì)放出的電磁波是相同的.例如,氫原子發(fā)出的光譜和反氫原 子發(fā)出的光譜是完全相同的,從觀察到的氫原子光譜沒有辦法判定它是由氫原 子發(fā)出的還是由反氫原子發(fā)出的.因此從各種電磁波得到的信號都不能得出反 物質(zhì)星系確實(shí)存在的信息. 可能給出反星系存在信號的途徑是觀察原始宇宙線.宇宙射線是在地球上 觀察到的任何時間都存在的從太空中射來的高能粒子流.宇宙射線的強(qiáng)度沒有 日夜的差異,也沒有四季的差異.宇宙射線沒有明顯的方向性,是從各個方向 均勻地射向地球的. 宇宙射線從哪里射來,目前還不清楚.但是可以肯定地說不是從地球附近 的空間中射出來的,不是由太陽系中某區(qū)域射出來的.宇
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