P型半导体和N型半导体是两种通过杂质掺杂形成的半导体类型,其导电机制和载流子特性不同。以下是具体分析:
一、基本定义
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N型半导体
通过向本征半导体(如硅)中掺入五价元素(如磷),使价带中的电子跃迁到导带,形成大量自由电子。自由电子是主要导电载流子,因此得名“电子型半导体”或“N型”。
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P型半导体
通过掺入三价元素(如硼),价带中的电子被激发到导带,形成空穴(电子缺失位置)。空穴成为主要导电载流子,因此得名“空穴型半导体”或“P型”。
二、载流子特性
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N型半导体 :
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多数载流子 :自由电子(带负电)
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少数载流子 :空穴(带正电)
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导电机制 :自由电子主导电流传导。
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P型半导体 :
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多数载流子 :空穴(带正电)
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少数载流子 :自由电子(带负电)
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导电机制 :空穴主导电流传导。
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三、电中性特性
尽管N型和P型半导体中自由电子与空穴数量不等,但整体电荷保持平衡,因此对外不显电性。
四、应用场景
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N型半导体 :常用作电源负极、电子器件(如二极管、晶体管)的发射极。
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P型半导体 :常用作电源正极、二极管的接收极。