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
多子和少子的形成:五价元素的原子有五个价电子,当它顶替晶格中的四价硅原子时,每个五价元素原子中的四个价电子与周围四个硅原子以共价键形式相结合,而余下的一个就不受共价键束缚,它在室温时所获得的热能足以便它挣脱原子核的吸引而变成自由电子,如图所示。出于该电子不是共价键中的价电子,因而不会同时产生空穴。而对于每个五价元素原子,尽管它释放出一个自由电子后变成带一个电子电荷量的正离子,但它束缚在晶格中,不能象载流子那样起导电作用。这样,与本征激发浓度相比,N型半导体中自由电子浓度大大增加了,而空穴因与自由电子相遇而复合的机会增大,其浓度反而更小了。多子---在N型半导体中,将自由电子称为多数载流子,简称多子;
少子---在N型半导体中,空穴称为少数载梳子,简称少子。
施主杂质---将五价元素称为施主杂质,它是受晶格束缚的正离子。
在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷(或锑)是施主杂质,晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代,磷原子的最外层有五个价电子,其中四个与相临的半导体原子形成共价键,必定多出一个电子,这个电子几乎不受束缚,很容易被激发而成为自由电子,这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子。每个磷原子给出一个电子,称为施主原子。
在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。
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