P型半导体和N型半导体如何形成的?

P型半导体和N型半导体如何形成的?,第1张

一、N型半导体

N型半导体也称为电子型半导体,即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。

形成原理

掺杂和缺陷均可造成导带中电子浓度的增高. 对于锗、硅类半导体材料,掺杂Ⅴ族元素,当杂质原子以替位方式取代晶格中的锗、硅原子时,可提供除满足共价键配位以外的一个多余电子,这就形成了半导体中导带电子浓度的增加,该类杂质原子称为施主. Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的施主往往采用Ⅳ或Ⅵ族元素. 某些氧化物半导体,其化学配比往往呈现缺氧,这些氧空位能表现出施主的作用,因而该类氧化物通常呈电子导电性,即是N型半导体,真空加热,能进一步加强缺氧的程度。

二、P型半导体

P型半导体一般指空穴型半导体,是以带正电的空穴导电为主的半导体。

形成

在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成P型半导体。在P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。

扩展资料

特点:

(一)、N型半导体

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。

(二)、P型半导体

掺入的杂质越多,多子(空穴)的浓度就越高,导电性能就越强。

参考资料来源:百度百科-N型半导体

参考资料来源:百度百科-P型半导体

硅(Si)材料中离子注入硼或者硼源高温炉管参杂低浓度。比如1e14,这时候为p型半导体,再对该材料子注入磷或或者磷源(如PH3,POCl3)高温炉管参杂高浓度,比如5e14,这时候该材料转为N型半导体。

通过注入、气态源、液态源、固态源扩散进行掺杂可获得N型或P型半导体,例如,掺入硼可得到P型,掺入磷或砷可得到N型。

比如硅材料中参入3价元素杂质(如硼),杂质原子贡献一个空穴,使得原本征半导体成为P型半导体,参入5价元素(如砷)可使得杂质原子贡献1个自由价电子,使得原本征半导体成为N型半导体。

扩展资料:

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。

参考资料来源:百度百科-本征半导体


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