你所說的單晶硅是一種重要的半導(dǎo)體材料,而作為半導(dǎo)體的硅表面對于電荷有捕獲作用.
其實(shí),諸如硅、鍺等都可以稱為半導(dǎo)體.當(dāng)硅、鍺等半導(dǎo)體材料制成單晶體時(shí),其原子的排列就由雜亂無章的狀態(tài)變成非常整齊的狀態(tài).其原子之間的距離都是相等的,約為2.35×10-4微米.每個(gè)原子最外層的4個(gè)電子,不僅受自身原子核的束縛,而且還與周圍相鄰的4個(gè)原子發(fā)生聯(lián)系.這時(shí),每兩個(gè)相鄰的原子之間都共有一對電子.電子對中的任何一個(gè)電子,一方面圍繞自身原子核運(yùn)動,另一方面也時(shí)常出現(xiàn)在相鄰的原子所屬的軌道上,這樣的組合叫做“共價(jià)鍵”結(jié)構(gòu).硅、鍺共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是它們外層共有的電子所受到的束縛力并不象在絕緣體中那樣緊,在一定的溫度下,由于熱運(yùn)動,其中少數(shù)電子還是可能掙脫束縛而成為自由電子,形成電子載流子.當(dāng)共有電子在掙脫束縛成為自由電子后,同時(shí)留下了一個(gè)空位.有了這樣一個(gè)空位,附近的共有電子就很容易來進(jìn)行填補(bǔ),從而形成共有電子的運(yùn)動.這種運(yùn)動,無論是效果上還是現(xiàn)象上,都好象一個(gè)帶正電荷的空位子在移動.為了區(qū)別于自由電子的運(yùn)動,就把這種運(yùn)動叫做“空穴”運(yùn)動,空位子叫做“空穴”.由此可見,空穴也是一種載流子.當(dāng)半導(dǎo)體處于外加電壓作用之下,通過它的電流可以看作是由自由電子的定向移動所形成的電子流,另一部分是帶正電的空穴定向移動.所以半導(dǎo)體中,不僅有電子載流子還有空穴載流子,這是半導(dǎo)體導(dǎo)電的一個(gè)特點(diǎn).
綜上所述,硅是通過“空穴”運(yùn)動和電子的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電的.