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  6. p型半導(dǎo)體-N型半導(dǎo)體解析(形成、定義、區(qū)別)
    • 發(fā)布時(shí)間:2020-05-16 16:22:23
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    p型半導(dǎo)體-N型半導(dǎo)體解析(形成、定義、區(qū)別)
    p型半導(dǎo)體概述
    p型半導(dǎo)體又稱空穴型半導(dǎo)體,是以帶正電的空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體。在純硅中摻入微量3價(jià)元素銦或鋁,由于銦或鋁原子周圍有3個(gè)價(jià)電子,與周圍4價(jià)硅原子組成共價(jià)結(jié)合時(shí)缺少一個(gè)電子,形成一個(gè)空穴。空穴相當(dāng)于帶正電的粒子,在這類半導(dǎo)體的導(dǎo)電中起主要作用。
    p型半導(dǎo)體的特點(diǎn)
    摻入的雜質(zhì)越多,多子(空穴)的濃度就越高,導(dǎo)電性能就越強(qiáng)。
    p型半導(dǎo)體的形成
    在純凈的硅晶體中摻入三價(jià)元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成P型半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體中,空穴為多子,自由電子為少子,主要靠空穴導(dǎo)電。由于P型半導(dǎo)體中正電荷量與負(fù)電荷量相等,故P型半導(dǎo)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(dǎo)體和N型半導(dǎo)體圖解
    p型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體圖解如下:
    p型半導(dǎo)體
    p型半導(dǎo)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(dòng)的載流子”在P型半導(dǎo)體中,電子不夠多,有空穴。實(shí)際是電子移動(dòng),但是看起來(lái)就像空穴(帶正電荷的載流子動(dòng)了一樣)。
    在N型半導(dǎo)體中,電子太多,電子可以自由移動(dòng)。N和P有點(diǎn)難記憶。因?yàn)槭欠吹?。N型半導(dǎo)體加入了磷(P),P型半導(dǎo)體加入了硼(B)。磷價(jià)較高,加入磷是帶入了更多電子,于是摻了P的半導(dǎo)體多數(shù)載流子是電子。另一種則相反。度變化會(huì)導(dǎo)致載流子數(shù)目變化。
    p型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的形成
    如果在本征半導(dǎo)體中摻入少量的雜質(zhì),半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能將會(huì)大大的改善。在純凈的半導(dǎo)體硅(Si)中摻入少量的五價(jià)磷(P),就構(gòu)成了電子型半導(dǎo)體(簡(jiǎn)稱N型半導(dǎo)體);或三價(jià)硼(B)元素,就構(gòu)成了空穴型半導(dǎo)體(簡(jiǎn)稱P型半導(dǎo)體)。
    p型半導(dǎo)體
    在純凈半導(dǎo)體中摻入原子外層有三個(gè)電子的硼元素。硼原子與相鄰硅原子形成共價(jià)鍵時(shí),因缺少一個(gè)電子耳多一個(gè)空穴。如右圖所示每摻入一個(gè)硼原子就有一個(gè)空穴,這種半導(dǎo)體稱為P型半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)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(dǎo)體硅中摻入原子外層有五個(gè)電子的磷元素,就形成了N型半導(dǎo)體。
    P型半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體定義?
    P型半導(dǎo)體的“P”表示正電的意思,取自英文Positive的第一個(gè)字母。
    N型半導(dǎo)體的“N”表示負(fù)電的意思,取自英文Negative的第一個(gè)字母。
    半導(dǎo)體中有兩種載流子,即價(jià)帶中的空穴和導(dǎo)帶中的電子,以電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體稱之為N型半導(dǎo)體,與之相對(duì)的,以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體稱為P型半導(dǎo)體。
    在N型半導(dǎo)體中,參與導(dǎo)電的 (即導(dǎo)電載體) 主要是帶負(fù)電的電子,這些電子來(lái)自半導(dǎo)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(dǎo)體都是N型半導(dǎo)體。例如,含有適量五價(jià)元素砷、磷、銻等的鍺或硅等半導(dǎo)體。
    由于N型半導(dǎo)體中正電荷量與負(fù)電荷量相等,故N型半導(dǎo)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(dǎo)電性能就越強(qiáng)。
    在P型半導(dǎo)體中,參與導(dǎo)電的 (即電荷載體) 主要是帶正電的空穴,這些空穴來(lái)自半導(dǎo)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(dǎo)體都是p型半導(dǎo)體。例如,含有適量三價(jià)元素硼、銦、鎵等的鍺或硅等半導(dǎo)體就是P型半導(dǎo)體。
    由于P型半導(dǎo)體中正電荷量與負(fù)電荷量相等,故P型半導(dǎo)體呈電中性??昭ㄖ饕呻s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(dǎo)電性能就越強(qiáng)。
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