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

这个问题需要根据不同情况来考虑首先是处于低温弱电离区0~100k的区间,这个区间内半导体的本征激发很小,p型半导体内部的空穴主要由三族元素电离产生,本征激发可忽略不计,随着温度升高,杂质的电离率快速增大,电离的空穴快速增加,因此在这个区间温度升高p型半导体中增多的主要是空穴浓度。温度继续升高来到了100~500k区间,在这个区间中轻掺的杂质基本已经全部电离,因此随着温度升高电离空穴浓度基本不发生变化,而在这个温度区间半导体的本征激发还是很小,因此可以忽略不计,因此在强电离区,随着温度的升高多少载流子(空穴)的浓度基本不发生变化。最后是T>500k的区间,此时本征激发的电子和空穴浓度迅速上升,占据主要地位,随着温度的升高,电子和空穴的浓度都迅速增大

空穴型半导体又称P型半导体,是以带正电的空穴导电为主的半导体。在纯硅中掺入微量的铟或铝,由于铟或铝原子最外层有3个电子,与周围4价硅原子组成共价结合时缺少一个电子,形成一个空穴。空穴相当于带正电的粒子,在这类半导体的导电中起主要作用。

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(磷、砷、锑等),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,如氧化锌、五氧化二钽等,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,这表现为更强的电子导电性。


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