杂质半导体按导电类型分为两种

杂质半导体按导电类型分为​​N型半导体(电子导电型)​​和​​P型半导体(空穴导电型)​​两种,其核心差异在于掺杂元素价态不同导致载流子类型与浓度显著变化。​​N型通过五价元素(如磷)引入多余电子,P型通过三价元素(如硼)产生空穴主导导电​​,二者共同构成现代半导体器件的基础。

  1. ​N型半导体​
    在硅或锗晶体中掺入五价元素(磷、砷等),杂质原子多余的一个电子易挣脱束缚成为自由电子,形成​​电子多数载流子​​。此时导电主要由自由电子主导,空穴为少数载流子。N型半导体的电中性由固定正离子与自由电子动态平衡维持,掺杂浓度越高,导电性越强。

  2. ​P型半导体​
    掺入三价元素(硼、铝等)时,杂质原子因缺少一个电子形成空穴,吸引邻近电子填补并产生新空穴,形成​​空穴多数载流子​​。自由电子成为少数载流子,电中性由固定负离子与空穴动态平衡实现。空穴浓度随掺杂量增加而提升,导电能力同步增强。

  3. ​实际应用中的协同作用​
    N型与P型半导体的结合形成PN结,其单向导电特性是二极管、晶体管等器件的物理基础。例如,N型区域电子扩散与P型区域空穴扩散在交界处形成空间电荷区,通过外加电压可控制电流通断,实现整流、放大等功能。

理解N型和P型半导体的载流子机制,是掌握半导体技术的关键。无论是芯片制造还是电力电子设计,二者差异化的导电特性为现代电子设备提供了无限可能。

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杂质半导体主要分为N型半导体和P型半导体两种类型。 N型半导体 定义 :在本征半导体中掺入五价元素(如磷、砷、锑等)后形成的杂质半导体,称为N型半导体。 特性 :由于五价元素的原子有5个价电子,其中4个与相邻的硅原子形成共价键,多余的1个电子在共价键之外,只受到杂质原子微弱的束缚,因此在室温下即可成为自由电子,使自由电子的数目远超过空穴数目,成为多数载流子,参与导电。 应用

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