本征半导体掺入微量的三价元素形成的是P型半导体,其多子为空穴。表示空穴可以等效成带正电的微粒。是以带正电的空穴导电为主的半导体。在纯硅中掺入微量3价元素铟或铝,由于铟或铝原子周围有3个价电子。
半导体导电原理:
按照前面的说法,杂质半导体有自由移动的电荷,自然可以导电。
其实在理想情况(即绝对零度)下,本征半导体确实不能导电,所有的价电子都被束缚在了共价键上。但是一般半导体的应用都是在室温下进行的,这时候由于热运动,半导体会本征激发出一对空穴电子。
在两种杂质半导体中,当然也有本征激发。也就是说在N型半导体中,也有空穴的存在,但是数量少于自由电子,这两种载流子中,数量多的我们叫它多子,少的叫做少子。在P型半导体中则相反。
你看图,在圈里的黑点都是电子,形成了固定的化学键,不能乱动,所以无法作为载流子。白点空穴,就是那个白点没电子,所以白点没有形成固定的化学键,可以移动,作为载流子形成电流。空穴是载流子的时候就是p型半导体,positive,因为空穴是带正电的。+3价是最外层电荷数,和阴离子没关系,因为中性的硼最外层3个电子,现在有4个,比原来多1个,所以是阴离子。比如食盐NaCl,Cl-也是阴离子,最外层电荷+7,现在形成食盐后,最外层有8个电子,比原来多一个,所以是阴离子。半导体材料一般是锗或者硅,他们最外层电子是4,一次是四价元素,这些硅原子或者锗原子之间形成共价键,而加入三价元素后,形成共价键时由于要形成四个共价键,而三价元素外只有三个电子,故形成一个空位,其他自由电子来补充,形成空穴,形成p型半导体,其中导电的是那些带正电的空穴.同理,加入五价元素后,由于只需要四个原子形成共价键,多出一个电子,形成N型半导体,因此N型半导体中导电的为电子.
而其他价的元素与四价元素结构相差很多,其它价元素性质活泼,不能与四价元素形成共价键.
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