在本征半导体中加入什么元素可形成n型半导体

在本征半导体中加入五价元素可形成n型半导体。本征半导体中加入磷、锑、砷元素可形成N型半导体，加入的都是5价元素。

本征半导体是指完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体，一般是指其导电能力主要由材料的本征激发决定的纯净半导体。典型的本征半导体有硅（Si）、锗（Ge）及砷化镓（GaAs）等。n型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。

半导体

在绝对零度温度下，半导体的价带是满带，受到光电注入或热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后成为导带，价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位，称为空穴，导带中的电子和价带中的空穴合称为电子空穴对。

上述产生的电子和空穴均能自由移动，成为自由载流子，它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流，分别称为电子导电和空穴导电。在本征半导体中，这两种载流子的浓度是相等的。随着温度的升高，其浓度基本上是按指数规律增长的。

半导体实验

导带中的电子会落入空穴，使电子空穴对消失，称为复合。复合时产生的能量以电磁辐射或晶格热振动的形式释放。在一定温度下，电子空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡，此时本征半导体具有一定的载流子浓度，从而具有一定的电导率。

加热或光照会使半导体发生热激发或光激发，从而产生更多的电子空穴对，这时载流子浓度增加，电导率增加。半导体热敏电阻和光敏电阻等半导体器件就是根据此原理制成的。常温下本征半导体的电导率较小，载流子浓度对温度变化敏感，所以很难对半导体特性进行控制，因此实际应用不多。

P型半导体

N型半导体，以电子为多数载流子的半导材料，n为negative（负）之意。n型半导体是通过引入施主型杂质而形成的。在纯半导体材料中掺入杂质，使禁带中出现杂质能级，若杂质原子能给出电子的，其能级为施主能级，该半导体为n型半导体。

如将V族元素砷杂质加入到IV族半导体硅中。它能改变半导体的导电率和导电类型。对n型半导体，电子激发进入导带成为主要载流子。例如，掺入第15（VA）族元素（磷、砷、锑、铋等）的硅与锗。

本征半导体的导电能力很低，因为他们只含有很少的热运动产生的载流子。 某种杂质的添加能极大的增加载流子的数目，所以掺杂质的半导体导电能力好。 例如：

掺有磷的半导体就是一种掺杂半导体。假设硅晶体中已掺入少量的磷。磷原子进入了原本该由硅原子占有的晶体结构中的位置。磷，作为第5组元素，由5个价电子。磷原子共享了4个价电子给它周围的4个硅原子。4对电子对给了磷原子8个共享的电子。加上还有1个未共享的电子，一共由9个价电子。由于原子价层只能容纳8个电子，再也放不下第9个电子。这个电子就被磷原子抛了出来，自由地游荡在晶体结构中。每个添加进硅晶体结构中的磷原子能产生一个自由电子。故杂质能增加载流子的数目，使其导电能力加强

N型半导体。

在纯硅中掺杂（doping）少许的施子（即五价原子，最外层有5个电子的原子）如磷、砷、锑，施子的一个价电子就会成为自由电子，如此形成N型半导体，自由电子为N型半导体中导电的主要载流子（多数载流子）。

N 型半导体是通过在制造过程中用电子供体元素掺杂本征半导体而产生的。术语n 型来自电子的负电荷。在n 型半导体中，电子是多数载流子，空穴是少数载流子。n 型硅的常见掺杂剂是磷或砷。

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。

P型半导体

P型半导体是通过在制造过程中用电子受体元素掺杂本征半导体而产生的。术语p 型是指空穴的正电荷。与n 型半导体相反，p 型半导体的空穴浓度大于电子浓度。在p 型半导体中，空穴是多数载流子，电子是少数载流子。硅的常见p 型掺杂剂是硼或镓。

若在纯硅中掺杂少许的受子（即三价原子，最外层有3个电子的原子）如硼、铝、镓、铟，就少了1个电子，而形成一个空穴（Hole，或称电孔），如此形成P型半导体，电孔为P型半导体中导电的主要载流子（多数载流子）。

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