什么是n型半导体

什么是n型半导体,第1张

半导体材料硅或锗晶体中掺入三价元素杂质可构成缺壳粒的P型半导体,掺入五价元素杂质可构成多余壳粒的N形半导体。 ( 两种半导体接触在一起的点或面构成PN结,在接触点或面上N型半导体多余壳粒趋向P型半导体,并形成阻挡层或接触电位差。当P型接正极,N型接负极,N型半导体多余壳粒和PN结上壳粒易往正移动,且阻挡层变薄接触电位差变小,即电阻变小,可形成较大电流;反之当P型接负极,N型接正极,因为P半导体缺壳粒,热运动也难分离出壳粒往正极运动,且阻挡层变厚接触电位差变大,电阻变大,形成较小电流,即具有单向通过电流属性。 )

多子与少子是相对概念。

如:在N型半导体中自由电子是多数载流子,简称为“多子”;空穴为小数载流子,称为“少子”。而在P型中则相反。

----考试的话,答概念就可以了,具体的作用过程你就不用记了。

半导体采用的元素材料一般为外层电子数为4的元素(如硅和锗),这些元素的原子的导电性不稳定,外层电子很容易离开原子核的引力范围,成为自由电子,同时在原子内部留下呈现正电性的原子结构。

如果在硅基体中掺入少量的价电子数为3的元素(如硼),当硼和硅形成共价键的时候,因为硼的外层电子不足以完全填补硅原子的空轨道,必然要吸收一个多余的自由电子来成键,于是在半导体内部形成一个“空壳”,这个空壳呈现出正电性。硅和硼的这种混合物被称为P型半导体(Positive Semiconduct)。

如果硅基体中掺入少量的价电子数为5的元素(如磷),当磷和硅形成共价键的时候,因为磷的外层电子在完全填补硅原子的空轨道还有富余,必然会脱离原子核成为自由电子,于是在半导体内部呈现出负电性。硅和磷的这种混合物被称为N型半导体(Negative Semiconduct)。

P型和N型半导体是二极管和三极管制作的基础。

砷作为外层电子数为5的元素,它和锗的组合将会产生N型半导体。但是考虑到原料成本因素,通常半导体工业都会选择磷而非砷作为N型半导体的制作原料。

P型半导体多数载流子为空穴的半导体。 型半导体中,空穴为多子,自由电子为少子,主要靠空穴导电。由于P型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故P型半导体呈电中性。空穴主要由杂质原子提供,自由电子由热激发形成。掺入的杂质越多,多子(空穴)的浓度就越高,导电性能就越强。N型半导体多数载流子为电子的半导体也称为电子型半导体。N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。 在纯净的硅晶体中掺入Ⅴ族元素(如磷、砷、锑等),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体。这类杂质提供了带负电(Negative)的电子载流子,称他们为施主杂质或n型杂质。在N型半导体中,自由电子为多子,空穴为少子,主要靠自由电子导电,由于N型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故N型半导体呈电中性。自由电子主要由杂质原子提供,空穴由热激发形成。掺入的杂质越多,多子(自由电子)的浓度就越高,导电性能就越强。


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