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  6. p型半導體-N型半導體解析(形成、定義、區(qū)別)
    • 發(fā)布時間:2020-05-16 16:22:23
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    p型半導體-N型半導體解析(形成、定義、區(qū)別)
    p型半導體概述
    p型半導體又稱空穴型半導體,是以帶正電的空穴導電為主的半導體。在純硅中摻入微量3價元素銦或鋁,由于銦或鋁原子周圍有3個價電子,與周圍4價硅原子組成共價結(jié)合時缺少一個電子,形成一個空穴。空穴相當于帶正電的粒子,在這類半導體的導電中起主要作用。
    p型半導體的特點
    摻入的雜質(zhì)越多,多子(空穴)的濃度就越高,導電性能就越強。
    p型半導體的形成
    在純凈的硅晶體中摻入三價元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成P型半導體。在P型半導體中,空穴為多子,自由電子為少子,主要靠空穴導電。由于P型半導體中正電荷量與負電荷量相等,故P型半導體呈電中性。空穴主要由雜質(zhì)原子提供,自由電子由熱激發(fā)形成。
    p型半導體和N型半導體圖解
    p型半導體和N型半導體圖解如下:
    p型半導體
    p型半導體
    載流子本身分為電子和空穴。多數(shù)載流子指的是“容易移動的載流子”在P型半導體中,電子不夠多,有空穴。實際是電子移動,但是看起來就像空穴(帶正電荷的載流子動了一樣)。
    在N型半導體中,電子太多,電子可以自由移動。N和P有點難記憶。因為是反的。N型半導體加入了磷(P),P型半導體加入了硼(B)。磷價較高,加入磷是帶入了更多電子,于是摻了P的半導體多數(shù)載流子是電子。另一種則相反。度變化會導致載流子數(shù)目變化。
    p型半導體和N型半導體的形成
    如果在本征半導體中摻入少量的雜質(zhì),半導體的導電性能將會大大的改善。在純凈的半導體硅(Si)中摻入少量的五價磷(P),就構(gòu)成了電子型半導體(簡稱N型半導體);或三價硼(B)元素,就構(gòu)成了空穴型半導體(簡稱P型半導體)。
    p型半導體
    在純凈半導體中摻入原子外層有三個電子的硼元素。硼原子與相鄰硅原子形成共價鍵時,因缺少一個電子耳多一個空穴。如右圖所示每摻入一個硼原子就有一個空穴,這種半導體稱為P型半導體。在P型半導體中,空穴占多數(shù),自由電子占少數(shù),空穴是多數(shù)載流子。
    同理在純凈的半導體硅中摻入原子外層有五個電子的磷元素,就形成了N型半導體。
    P型半導體、N型半導體定義?
    P型半導體的“P”表示正電的意思,取自英文Positive的第一個字母。
    N型半導體的“N”表示負電的意思,取自英文Negative的第一個字母。
    半導體中有兩種載流子,即價帶中的空穴和導帶中的電子,以電子導電為主的半導體稱之為N型半導體,與之相對的,以空穴導電為主的半導體稱為P型半導體。
    在N型半導體中,參與導電的 (即導電載體) 主要是帶負電的電子,這些電子來自半導體中的施主。凡摻有施主雜質(zhì)或施主數(shù)量多于受主的半導體都是N型半導體。例如,含有適量五價元素砷、磷、銻等的鍺或硅等半導體。
    由于N型半導體中正電荷量與負電荷量相等,故N型半導體呈電中性。自由電子主要由雜質(zhì)原子提供,空穴由熱激發(fā)形成。摻入的雜質(zhì)越多,多子(自由電子)的濃度就越高,導電性能就越強。
    在P型半導體中,參與導電的 (即電荷載體) 主要是帶正電的空穴,這些空穴來自半導體中的受主。因此凡摻有受主雜質(zhì)或受主數(shù)量多于施主的半導體都是p型半導體。例如,含有適量三價元素硼、銦、鎵等的鍺或硅等半導體就是P型半導體。
    由于P型半導體中正電荷量與負電荷量相等,故P型半導體呈電中性。空穴主要由雜質(zhì)原子提供,自由電子由熱激發(fā)形成。摻入的雜質(zhì)越多,多子(空穴)的濃度就越高,導電性能就越強。
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