n型半导体带电吗?为什么?4.半导体分哪几种?各有什么特点

n型半导体带电吗?为什么?4.半导体分哪几种?各有什么特点,第1张

不带电。n型半导体是指在本征半导体中加入五价元素,每一个五价元素原子与四个四价半导体元素原子形成四对共用电子对(每一对电子对由半导体元素原子与该五价元素原子各提供一个电子),这样五价元素原子因四对八个共用电子而达到最外层电子稳定,于是多出来的一个电子(因为形成共用电子对时五价元素原子只贡献了4个电子)就成为自由电子,这就是n型半导体的多数载流子。但是尽管如此,n型半导体还是不带电。因为加入五价元素后所有原子的质子数与所有原子的电子数仍然相等,在加入五价元素后,在载流子的形成过程中不存在系统对外电子的失去或得到。因此整个系统还是静电平衡,因此,不带电。半导体一般分为本征半导体和杂质半导体。杂质半导体根据掺入元素价态的不同又分为n型半导体(掺入五价元素)与p型半导体(掺入三价元素)。本征半导体导电性能很差,其中电子和空穴都参与导电,而电子和空穴都是热激发形成的。因此本征半导体的导电性具有温度敏感性。杂质半导体导电性能要好于本征半导体。同时杂质半导体主要是多子(多数载流子)导电。这是因为五价或三价元素掺入的过程使多子数量远多于少子数量。其中n型半导体多子为自由电子,p型半导体多子为空穴。因为杂质半导体多子数量主要和掺入杂质数量有关,因此其多子几乎不受温度影响。但其导电性对温度也比较敏感,这是因为质半导体中的少子还是受热激发产生的,因此也受温度影响。

不是的。只有电子的流动与转移。 p型半导体是“缺”电子的半导体,载流子为“空穴”。N型半导体是“富”电子的半导体。电子为载流子。上面说的“缺”电子或者“富”电子,是相对于硅(或者锗)元素来说的。硅(锗)元素原子最外层有4个价电子。需要与其他原子的4个价电子形成共价键,达到8个价电子的稳定结构。如果,往硅中掺入少量磷,磷有5个价电子,用4个价电子与硅形成共价键,还“富余”一个电子,这一个电子,不参与形成共价键,可以自由“流动”,这种掺杂的硅(或者锗)就是N型半导体,整体上,N型半导体是呈现电中性的。 而如果往硅(或者锗)中掺入只有3个价电子的元素,比如硼或者镓,他们只有3个最外层电子,全部与硅形成共价键,还缺一个电子。在缺电子的那个共价键位置上就好像有一个“空穴”,这种硅(或者锗)就称为空穴型半导体,整体上,P型半导体也是呈现电中性的。 如果把P、N两种半导体结合到一起,由于一个“富”电子,一个“缺”电子,那么电子就由N型半导体流向P型半导体,这个过程中,由于电子的流入补充了“空穴”,P型半导体中的空穴就好像流到了N型半导体中。这样,N型半导体就呈现正电,P型半导体呈现负电,那么在P、N半导体中间就形成了一个电场:N型那边电势高,P型那边电势低,电场强度达到一定数值,将阻止电子继续向P型那边流动,达到了静电平衡。这种半导体结构就是PN结,PN结具有单向导电性。是半导体的基础。


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