N型半导体与金属中谁的自由电子多?

N型半导体与金属中谁的自由电子多?,第1张

当然是金属中的自由电子多。

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。

该半导体中,是由掺入的V族元素改变原硅晶体的原子结构,提供自由电子。

而金属中每个原子都能够提供自由电子。

在N型半导体中,自由电子多,空穴少,多子是自由电子,少子是空穴。

在P型半导体中,空穴多,自由电子少,多子是空穴,少子是自由电子。

不论是N型半导体中的自由电子,还是P型半导体中的空穴,它们都参与导电,统称为“载流子”,“载流子”导电是半导体所特有的。

扩展资料

载流子所处的能量状态

从晶体能带的角度来看,半导体的能量最高的几个能带分别是导带和价带,导带与价带之间隔着一个禁带。禁带中不具有公有化运动的状态——能级,但可存在杂质、缺陷等束缚能级。

自由电子就处于导带中,一般是在导带底附近(导带底就相当于电子的势能);自由空穴就处于价带中,一般是在价带顶附近(价带顶就相当于空穴的势能)。价带中有大量的价电子,由于这些价电子是被价键束缚住的,不能自由运动,所以不把它们看成为载流子。

空穴就是由价带中的价电子跃迁到了导带之后所形成的(即留下的价键空位);这种跃迁就称为本征激发,其特点是电子与空穴成对地产生。

参考资料来源:百度百科--载流子

因为N型半导体,主要是在硅原子中掺杂了V族元素,V族元素外层的四个电子会和硅原子外层的四个电子形成共价键,这样多出的一个电子就会挣脱原子核的束缚变为自由电子。而共价键中的电子由于热运动也会脱离共价键的束缚从而成为自由电子,同时在共价键上形成一个空穴。 所以N型半导体中自由电子比空穴多。 空穴是由于共价键中的电子由于热运动而脱离共价键的束缚从而成为自由电子,同时在共价键上形成一个空穴。


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