p型和n型半导体的核心区别在于掺杂元素和多数载流子类型:p型半导体通过掺入三价元素(如硼)形成空穴主导导电,而n型半导体掺入五价元素(如磷)以自由电子为主要载流子。
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掺杂元素不同
p型半导体通常掺入三价元素(如硼、铝),这类元素外层仅有3个电子,与硅/锗原子结合时会形成“空穴”;n型半导体则掺入五价元素(如磷、砷),多余的一个电子成为自由电子,增强导电性。 -
多数载流子差异
p型半导体的导电主要依赖空穴(带正电),而n型半导体依赖自由电子(带负电)。这一特性直接影响半导体器件的电流方向设计,如二极管中p-n结的单向导通性。 -
电学性能表现
p型半导体中空穴迁移率较低,导致电阻略高;n型半导体的电子迁移更快,适合高频应用。实际器件中常组合使用,如太阳能电池通过p-n结分离光生载流子。
理解p型和n型半导体的区别是掌握现代电子器件的基础,从晶体管到集成电路都依赖两者的协同作用。