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什么是N型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體?

N型半導(dǎo)體也被稱為電子型半導(dǎo)體,它(們)是自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度的雜質(zhì)半導(dǎo)體.

N型半導(dǎo)體靠電子導(dǎo)電,在半導(dǎo)體材料中摻入微量磷、砷、銻等元素后,半導(dǎo)體材料中就會(huì)產(chǎn)生很多帶負(fù)電的電子,使半導(dǎo)體中自由電子的濃度大大高于空穴濃度.

摻雜、缺陷,都可以造成導(dǎo)帶中電子濃度的增高.對(duì)于硅、鍺類半導(dǎo)體材料,摻雜磷、砷、銻等Ⅴ族元素,當(dāng)雜質(zhì)原子以替位方式取代晶格中的鍺、硅原子時(shí),可提供除滿足共價(jià)鍵配位以外的一個(gè)多余電子,這就形成了半導(dǎo)體中導(dǎo)帶電子濃度的增加,該類雜質(zhì)原子稱為施主.Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體的施主往往采用Ⅳ或Ⅵ族元素.某些氧化物半導(dǎo)體,如ZnO、Ta2O5等,其化學(xué)配比往往呈現(xiàn)缺氧.這些氧空位能表現(xiàn)出施主的作用,因而該類氧化物通常呈電子導(dǎo)電性,即是N型半導(dǎo)體,真空加熱,能進(jìn)一步加強(qiáng)缺氧的程度,這表現(xiàn)為更強(qiáng)的電子導(dǎo)電性.

P型半導(dǎo)體也叫空穴型半導(dǎo)體,是以帶正電的空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體,或者說是空穴濃度遠(yuǎn)大于自由電子濃度的雜質(zhì)半導(dǎo)體.

在純凈的硅晶體中摻入微量三價(jià)元素(如硼、鋁、銦),由于這些三價(jià)元素周圍有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,取代了晶格中硅原子的位置.在P型半導(dǎo)體中,空穴為多子,自由電子為少子,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.

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.

N型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體各有什么特點(diǎn)?

半導(dǎo)體中有兩種載流子——價(jià)帶中的空穴和導(dǎo)帶中的電子.

如前所述,以電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體就稱之為N型半導(dǎo)體,與N型半導(dǎo)體相對(duì)的,是以空穴導(dǎo)電為主的P型半導(dǎo)體.這其中,「N」表示負(fù)電,取自英文Negative的第一個(gè)字母.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)元素磷、砷、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,所以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).

「P」表示正電的意思,取自英文Positive的第一個(gè)字母.在這類半導(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.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(dǎo)電性能就越強(qiáng).