P型和N型半导体的判断方法主要基于其导电机制和物理特性,具体可分为以下两种方式:
一、根据载流子类型判断
-
N型半导体
-
多数载流子 :自由电子(由五价杂质原子提供)
-
少数载流子 :空穴(由热激发产生)
-
导电机制 :主要依靠自由电子导电,掺杂量越多,导电性越强。
-
-
P型半导体
-
多数载流子 :空穴(由三价杂质原子提供)
-
少数载流子 :自由电子(由热激发产生)
-
导电机制 :主要依靠空穴导电,掺杂量越多,导电性越强。
-
二、通过物理实验判断
-
霍尔效应法
-
在半导体两端通电并加垂直磁场,观察两侧表面电势差。
-
N型半导体 :电子受洛伦兹力向一侧偏转,导致该侧表面电势升高。
-
P型半导体 :空穴受洛伦兹力向另一侧偏转,导致该侧表面电势升高。
-
-
结型对比法
-
将已知类型半导体与未知半导体串联或并联,观察导通性。
-
相同类型 :两端均导通; 相反类型 :一端导通另一端截止。
-
三、掺杂元素判断
-
N型 :在硅中掺入磷(P)、砷(As)、锑(Sb)等五价元素,形成多余电子。
-
P型 :在硅中掺入硼(B)、铝(Al)等三价元素,形成多余空穴。
总结 :优先通过载流子类型和物理实验(霍尔效应、结型对比)判断,辅以掺杂元素分析。