判断半导体是N型还是P型的关键在于分析其载流子类型和导电机制:N型以自由电子为主,P型以空穴为主,可通过霍尔效应、掺杂元素分析或冷热探针法直接鉴别。
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霍尔效应法
通过外加磁场和电流,观察半导体两侧的电压极性。若霍尔电压为负(载流子为电子),则为N型;若为正(载流子为空穴),则为P型。左手定则可辅助判断:拇指指向负电荷侧为P型,反之为N型。 -
掺杂元素分析
N型半导体通常掺入五价元素(如磷、砷),提供多余电子;P型则掺入三价元素(如硼、铝),形成空穴。通过检测材料成分即可初步区分。 -
冷热探针法
对半导体两端施加温差,测量电势差方向。冷端电势高为P型,冷端电势低为N型。此方法适用于快速实验室鉴别。 -
整流特性测试
将未知半导体与已知类型半导体接触形成PN结。若单向导通特性与已知类型相反,则导电类型相反;若一致则相同。
实际应用中,霍尔效应和掺杂分析最为常用,而冷热探针法适合无磁场条件的快速筛查。选择方法时需结合设备可用性和测试精度需求。