P型半導體、N型半導體定義

1、硅是P型半導體還是N型半導體?

答:都不是。 摻雜之後才能區分N型或P型半導體。 在純硅基礎上,摻雜5價元素(外圍電子5個)比如磷、砷等的稱爲N型半導體。 摻雜3價元素比如硼、鋁、銦的稱爲P型半導體

2、半導體是由硅、鍺等物質組成的導電性介於導體和絕緣體之間的一類物質,向半導體中摻入雜質或改變光照、溫度等可改變其導電能力。

3、半導體的導電原理?

答:

不含雜質的半導體稱爲本徵半導體半導體硅和鍺的最外層電子有四個,故而稱它爲四價元素,每一個外層電子稱爲價電子。爲了處於穩定狀態,單晶硅和單晶鍺中的每個原子的四個價電子都要和相鄰原子的價電子配對,形成所謂的共價鍵,如右圖所示。

硅晶體的共價鍵結構

但是共價鍵中的電子並不像絕緣體中的電子結合的那樣緊,由於能量激發(如光照、溫度變化),一些電子就能掙脫原有的束縛而成爲自由電子。與此同時,某處共價鍵中失去一個電子,相應地就留下一個空位,稱爲空穴。自由電子和空穴總是成對出現的。

如果在本徵半導體兩端加以電壓,則會有兩種數量相等的運載電荷的粒子(稱作載流子)產生電流。一種是由自由電子向正極移動,形成的電子電流;另一種是空穴向負極移動形成的空穴電流,如右圖所示。空穴電流的形成好像電影場中,前排座位空着,由後排人逐個往前填補人,人向前運動,空位向後運動一樣。因此,在半導體中同時存在着電子導電和空穴導電,但由於這兩種載流子數量很少,所以本徵半導體導電能力遠不如金屬中的自由電子。

半導體中載流子的移動

 

4、P型半導體和N型半導體的形成

如果在本徵半導體中摻入少量的雜質,半導體的導電性能將會大大的改善。在純淨的半導體硅(Si)摻入少量的五價磷(P),就構成了電子型半導體(簡稱N型半導體);或三價硼(B)元素,就構成了空穴型半導體(簡稱P型半導體)。

P型半導體的形成

在純淨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,這種半導體稱爲P型半導體。在P型半導體中,空穴佔多數,自由電子佔少數,空穴是多數載流子。

同理在純淨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。

 

 

5、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,以電子導電爲主的半導體稱之爲N型半導體,與之相對的,以空穴導電爲主的半導體稱爲P型半導體。

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。凡摻有施主雜質或施主數量多於受主的半導體都是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。 

由於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原子提供,空穴由熱激發形成。摻入的雜質越多,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或受主數量多於施主的半導體都是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。

由於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。空穴主要由雜質原子提供,自由電子由熱激發形成。摻入的雜質越多,多子(空穴)的濃度就越高,導電性能就越強。

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