P、N型半導(dǎo)體的形成及原理_第1頁
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P、N型半導(dǎo)體的形成及原理_第3頁
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文檔簡介

1、半導(dǎo)體的導(dǎo)電原理如圖所示，不含雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。半導(dǎo)體硅和錯(cuò)的最外層電子 有四個(gè)，故而稱它為四價(jià)元素，每一個(gè)外層電子稱為價(jià)電子。為了處于穩(wěn)定 狀態(tài)，單晶硅和單晶錯(cuò)中的每個(gè)原子的四個(gè)價(jià)電子都要和相鄰原子的價(jià)電子 配對，形成所謂的共價(jià)鍵。但是共價(jià)鍵中的電子并不像絕緣體中的電子結(jié)合 的那樣緊，由于能量激發(fā)（如光照、溫度變化），一些電子就能掙脫原有的 束縛而成為自由電子。與此同時(shí)，某處共價(jià)鍵中失去一個(gè)電子，相應(yīng)地就留 下一個(gè)空位，稱為空穴。自由電子和空穴總是成對出現(xiàn)的。如果在本征半導(dǎo)體兩端加以電壓，則會有兩種數(shù)量相等的運(yùn)載電荷的粒子（稱 作載流子）產(chǎn)生電流。一種是由自由電子向正極移動，形成的

2、電子電流；另 一種是空穴向負(fù)極移動形成的空穴電流，如下圖所示。空穴電流的形成好像 電影場中，前排座位空著，由后排人逐個(gè)往前填補(bǔ)人，人向前運(yùn)動，空位向 后運(yùn)動一樣（空穴本身并不會移動，因后面的自由電子與前面的空穴結(jié)合， 而后面又因缺少了自由電子所以又產(chǎn)生了新的空穴，所以看起來像是空穴也 在移動）因此，在半導(dǎo)體中同時(shí)存在著電子導(dǎo)電和空穴導(dǎo)電，但由于這兩種 載流子數(shù)量很少，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電能力遠(yuǎn)不如金屬中的自由電子。e eeeP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）或三價(jià)硼（B）元素，就 構(gòu)成了電子型半導(dǎo)體（簡稱N型半導(dǎo)體）和空穴型半導(dǎo)體（簡稱P型半導(dǎo)體）如圖所示，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)電子而多一個(gè)空穴。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。

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