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:N型半导体主要依靠电子进行导电,广泛应用于电子器件中,如二极管、晶体管等。
P型半导体
- 定义:在本征半导体中掺入三价元素(如硼、铝、镓等)后形成的杂质半导体,称为P型半导体。
- 特性:由于三价元素的原子有3个价电子,与相邻的硅原子形成共价键时,会缺少1个电子,形成1个空穴。这个空穴被附近硅原子中的价电子填充后,使三价元素原子获得1个电子而变成负离子,同时在邻近共价键上出现1个空穴。空穴成为多数载流子,参与导电。
- 应用:P型半导体主要依靠空穴进行导电,也广泛应用于电子器件中,如二极管、晶体管等。
总结
杂质半导体通过在本征半导体中掺入不同价态的元素,改变了半导体的导电性质,形成了N型和P型两种类型的杂质半导体。这两种类型的杂质半导体在电子器件中起着重要的作用,通过它们的组合,可以实现各种电子功能。