什么是电子与空穴的复合??

导带中的电子向价带中未填满的空穴跃迁，同时打出光子，这样的过程叫做电子与空穴的复合。

半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。在热力学温度零度和没有外界能量激发时，价电子受共价键的束缚，晶体中不存在自由运动的电子，半导体是不能导电的。

但是，当半导体的温度升高（例如室温300K）或受到光照等外界因素的影响，某些共价键中的价电子获得了足够的能量，足以挣脱共价键的束缚，跃迁到导带，成为自由电子，同时在共价键中留下相同数量的空穴。空穴是半导体中特有的一种粒子。

它带正电，与电子的电荷量相同。把热激发产生的这种跃迁过程称为本征激发。显然，本征激发所产生的自由电子和空穴数目是相同的。

扩展资料：

电子和空穴/施主和受主：

半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。在热力学温度零度和没有外界能量激发时，价电子受共价键的束缚，晶体中不存在自由运动的电子，半导体是不能导电的。

但是，当半导体的温度升高（例如室温300K）或受到光照等外界因素的影响，某些共价键中的价电子获得了足够的能量，足以挣脱共价键的束缚，跃迁到导带，成为自由电子，同时在共价键中留下相同数量的空穴。空穴是半导体中特有的一种粒子。

它带正电，与电子的电荷量相同。把热激发产生的这种跃迁过程称为本征激发。显然，本征激发所产生的自由电子和空穴数目是相同的。

由于空穴的存在，临近共价键中的价电子很容易跳过去填补这个空穴，从而使空穴转移到临近的共价键中去，而后，新的空穴又被其相邻的价电子填补，这一过程持续下去，就相当于空穴在运动。

带负电荷的价电子依次填补空穴的运动与带正电荷的粒子作反方向运动的效果相同，因此我们把空穴视为带正电荷的粒子。可见，半导体中存在两种载流子，即带电荷+q的空穴和带电荷–q的自由电子。

在没有外加电场作用时，载流子的运动是无规则的，没有定向运动，所以形不成电流。在外加电场作用下，自由电子将产生逆电场方向的运动，形成电子电流，同时价电子也将逆电场方向依次填补空穴，其导电作用就像空穴沿电场运动一样，形成空穴电流。

虽然在同样的电场作用下，电子和空穴的运动方向相反，但由于电子和空穴所带电荷相反，因而形成的电流是相加的，即顺着电场方向形成电子和空穴两种漂移电流。

在本征半导体硅（或锗）中掺入少量的五价元素，如磷、砷或锑等，就可以构成N型半导体。若在锗晶体中掺入少量的砷原子如图1所示，掺入的砷原子取代了某些锗原子的位置。

砷原子有五个价电子，其中有四个与相邻的锗原子结合成共价键，余下的一个不在共价键内，砷原子对它的束缚力较弱，因此只需得到极小的外界能量，这个电子就可以挣脱砷原子的束缚而成为自由电子。这种使杂质的价电子游离成为自由电子的能量称为电离能。

这种电离能远小于禁带宽度EGO，所以在室温下，几乎所有的杂质都已电离而释放出自由电子。杂质电离产生的自由电子不是共价键中的价电子，因此，与本征激发不同，它不会产生空穴。失去一个价电子的杂质原子成为一个正离子，这个正离子固定在晶格结构中，不能移动，所以它不参与导电。

参考资料来源：百度百科－电子和空穴

这个问题三言两语难以说清，看看元增民《模拟电子技术》第20页和21页，也许有助于解决您的疑问：逗以NPN型BJT为例，有如下四个因素影响各电流的形成。(1) 基区尺寸很小尺寸很小的基区好像狭窄的道路或山梁拥挤不堪。(2) 基区空穴浓度很低基区空穴浓度很低使得从发射区到达基区的电子中，只有少量电子有机会与基区的空穴复合而形成基极电流，相当于很逗荒凉地，兔子不拉屎，电子难安家。(3) 发射区自由电子浓度很高(4) 集电区尺寸较大并接有正电源集电区尺寸较大并接有正电源。集电极正电源Ucc对NPN型BJT中由发射区流到基区的大量电子是一个很强的吸引力。就是说，由于基区尺寸很小且空穴浓度很低，而发射区自由电子浓度很高，所以从NPN型BJT发射区流向基区的大量电子中，只有少数得以与基区的空穴复合(安家)而形成较小的基极电流Ib，多数电子横向越过狭窄的基区奔向广阔的集电区并到达集电极，被集电极正电源所俘获而形成较大的集电极电流Ic。基极电源本来是要形成基极电流ib，实际上却为集电极电流ic的形成帮了大忙。形象地说，NPN型BJT的基极和集电极加有正电源时，尺寸很小且掺杂很少的基区好像狭窄荒芜的山梁，容不得电子逗安家地，而与正电源连接的集电区好像陡峭广阔的山坡，从发射极出发的大量电子到达基区时拥挤在一道狭窄荒芜的山梁上，结果只有少数电子到达基极，多数电子顺势滚落在集电区这个山坡下，形成较大的集电极电流。基区尺寸很小、基区载流子浓度很低、发射区载流子浓度很高及集电区尺寸较大这样四个内在因素，加上集电极正电源的吸引力这样一个外部条件，最终使BJT集电极电流是基极电流的很多倍，这就是人们通常所说的BJT电流放大能力。地指明作者及书名，主要考虑尊重版权法。由于晶体管三个区的尺寸及掺杂浓度都是确定的，所以集电极电流与基极电流的比例也就固定了，这个比例就是电流放大倍数β。

指产生空穴和电子的PN结物质回到原来状态。（电子将空穴填上，电荷中和）

PN结是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成的，冶金结界面。

在P型半导体和N型半导体结合后，在它们的交界处出现电子和空穴的浓度差。由于自由电子和空穴浓度差的原因，有一些电子从N型区向P型区扩散，也有一些空穴要从P型区向N型区扩散。它们扩散的结果就使P区一边失去空穴，留下了带负电（自由电子）的杂质离子，N区一边失去电子，留下了带正电（空穴）的杂质离子。在正负电荷之间的相互作用下，在空间电荷区形成了内电场，其方向是从带正电的N区指向带负电的P区，这个电场的方向与载流子扩散运动的方向相反，阻止扩散。当移动和达到动态平衡时。在P型半导体和N型半导体的结合面两侧，留下离子薄层，这个离子薄层形成的空间电荷区称为PN结。PN结的内电场方向由N区指向P区。

在给PN结加载正向电压形成回路后，回路中的电子并不是直接流经PN结形成回路。而是P区电子经过外部回路到达N区将N区的电子将空穴填上（复合）。而PN结由于电子和空穴的减少平衡被打破，内部载流子的扩散运动自行增强，产生新的自由电子和空穴维持平衡。

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