P型半导体一文读懂--N型半导体和P型半导体【图文介绍】|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

一文读懂--N型半导体和P型半导体【图文介绍】

今天聊聊大家常说的N型半导体和P型半导体，先看下基础。

导体：容易导电的物质，例如金属物质等。绝缘体：几乎不导电的物质，橡皮、陶瓷和塑料等。半导体：导电特性处于导体和绝缘体之间，如锗、硅和砷化镓等。

▌ 半导体的特性

当受到外界热和光的作用时，它的导电能力会发生明显的变化。例如往纯净的半导体中掺入金属杂质，会使它的导电能力就明显的增加了。

通过特定的工艺过程，可以将半导体升华成晶体，其中完全纯净的、且结构完整的半导体晶体，我们称之为本征半导体。

本征半导体用的最多的是硅（SI）和锗（Ge），因为它们的结构都是一拖四，最外层是四个电子(4价)，以下以SI进行举例。

▌ 本征半导体中存在数量相等的两种载流子：自由电子和空穴。其导电能力取决于这个载流子的浓度。

当温度越高时，载流子的浓度也就越高。这个本征半导体的导电能力就越强，所以温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素。

在其它作用力影响下，空穴会吸引临近的电子来填补，相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，邻近的电子填补后，就形成了供价健。

形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。

共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，形成一对一对的束缚电子，束缚电子在常温下很难挣脱共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，其导电能力很弱。在绝对0度和没有外界激发时，它的导电能力为0，相当于绝缘体。

这时，给于一些热能的激发，使一些价电子获得了足够的能量，从而挣脱了共价键的束缚，成为了自由电子，这时共价键上留下一个空位子，就是空穴。

▌ 在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会改变半导体的导电性能。原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。这个时候就有两种情况：

1.使自由电子浓度大大增加的杂质半导体---N型半导体（电子半导体）。2使空穴浓度大大增加的杂质半导体---P型半导体（空穴半导体）。

▌ N型半导体

在硅晶体（4价）中掺入5价元素磷（或锑），因为磷原子的最外层有5个价电子，其中4个与相邻的半导体原子形成共价键，多出1个电子，这个电子因为不受束缚，所以很易被激发而成为自由电子，这样一来，磷原子成了不能移动的带正电的离子。这个释放电子的磷原子，称之为施主原子。

▌ P型半导体

在硅晶体中掺入3价元素，如硼（或铟），因为硼原子的最外层有3个价电子，与相邻的半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚电子来填补，使硼原子成为不能移动的带负电的离子。这个吸引电子的硼原子，称之为受主原子。

如上可知，

N型半导体中电子多，空穴少。

P型半导体中空穴多，电子少。

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什么是p型半导体，N型半导体？三类半导体各显什么极性？

大家好，我是电器电！前面的电子文章我们讲过纯净的不含有任何杂质的半导体称为本征半导体，有两种材料硅和锗。

那么我们把它掺入杂质（是有一定要求的杂质）会怎样呢？请看下图

图中为在纯硅晶体中掺入少量的外层有五个电子的五价元素磷P，晶体中就会出现被排除在共价键以外的自由电子，它的数目远远多于纯净硅晶体电子和空穴的数目，在此类半导体中电子数目远多于空穴数目，我们会把它称为多数载流子。空穴就称为少数载流子。导电能力主要由电子决定。称为电子型半导体，简称N型半导体。图中红色箭头指示的阴影部分我们以前讲过是共价键。绿色箭头指示的是多出的自由电子。

我们再来看一下下图