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P型半导体和N型半导体的构成

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发表于 2020-4-26 12:06:27 |阅读模式
文章目录8 h$ p3 M% I& {3 e
  • 半导体的导电道理
  • P型半导体和N型半导体的构成
      G' h0 _  U: z6 I5 F8 }. q! R

    * L7 l! @* J% H+ g' ?半导体是由硅、锗等物资组成的导电性介于导体和绝缘体之间的一类物资,向半导体中掺入杂质或改变光照、温度等可改变其导电才能。* N5 g) l6 [+ ~) A; R
    半导体的导电道理; x1 |- v) a& ?7 e* D  o% i' P' ]) y
    1 x3 @4 {3 f; a: x  I
    " ]  |/ v7 x/ B
    不含杂质的半导体称为本征半导体。半导体硅和锗的最外层电子有四个,故而称它为四价元素,每一个外层电子称为价电子。为了处于稳定状态,单晶硅和单晶锗中的每个原子的四个价电子都要和相邻原子的价电子配对,构成所谓的共价键,如右图所示。
    - t" w% J1 l6 W5 C  a3 B可是共价键中的电子并不像绝缘体中的电子连系的那样紧,由于能量激起(如光照、温度变化),一些电子就能摆脱原本的约束而成为自在电子。与此同时,某处共价键中落空一个电子,响应地就留下一个空位,称为空穴。自在电子和空穴总是成对出现的。
    ; F# C3 X' d# c( @假如在本征半导体两头加以电压,则会有两种数目相称的运载电荷的粒子(称作载流子)发生电流。一种是由自在电子向正极移动,构成的电子电流;另一种是空穴向负极移动构成的空穴电流,& p5 @! N$ ^+ N# s1 ~" S" f1 x
    . ~' Q  }' F7 p6 |
    如右图所示。空穴电流的构成似乎电影场中,前排座位空着,由后排人逐一往前填补人,人向前活动,空位向后活动一样。是以,在半导体中同时存在着电子导电和空穴导电,但由于这两种载流子数目很少,所以本征半导体导电才能远不如金属中的自在电子。! t& b. p2 `' F
    P型半导体和N型半导体的构成, }- |; Z+ }  C2 c5 p" I7 G
    假如在本征半导体中掺入少许的杂质,半导体的导电性能将会大大的改良。在纯洁的半导体硅(Si)中掺入少许的五价磷(P)或三价硼(B)元素,就组成了电子型半导体(简称N型半导体)和空穴型半导体(简称P型半导体)。2 S8 D# g2 }/ Z, h. @9 K( V
    - _" @; ?  ~5 O! s  H  H% \' @7 v/ u

    2 ^3 n6 t$ v! P$ {% z在纯洁半导体中掺入原子外层有三个电子的硼元素。硼原子与相邻硅原子构成共价键时,因缺少一个电子耳多一个空穴。如右图所示每掺入一个硼原子就有一个空穴,这类半导体称为P型半导体。在P型半导体中,空穴占大都,自在电子占少数,空穴是大都载流子。1 Q% S+ g; b$ C- I2 G
    同理在纯洁的半导体硅中掺入原子外层有五个电子的磷元素,就构成了N型半导体。
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