什么是空穴？怎么产生的？

空穴又称电洞（Electron hole），在固体物理学中指共价键上流失一个电子，最后在共价键上留下空位的现象。即共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量，从而摆脱共价键的约束成为自由电子，同时在共价键上留下空位，我们称这些空位为空穴。

中文名空穴，又称电洞分类半导体固体物理学准粒子原理光生伏打效应 霍尔效应

工艺刻蚀掺杂离子注入分子束外延介绍概念当满带顶附近产生p0个空态时,其余大量电子在外电场作用下所产生的电流,可等效为p0个具有正电荷q和正有效质量mp,速度为v(k)的准经典粒子所产生的电流.这样的准经典粒子称为空穴。半导体如锗和硅晶体的能带结构，类似于绝缘体，导带中没有电子而价带是满带，但其间的禁带宽度较小，如硅约1.1eV，锗约0.7eV。常温下，由于热运动，少量在价带顶部的能量大的电子就可能越过禁带而升迁到导带中去成为“自由电子”，这些电子可以通过电子导电形成电流。由于电子的升迁，在原来是满带的价带中就空出了相等数量的量子态，其余未升迁的电子就可以进入这些量子态而改变自己的量子态。这些空的量子态叫空穴。由于空穴的存在，价带中的电子就松动了，也就可以在电场的作用下形成电流了。特征1.荷电量与电子相等但符号相反,既荷+q2.有效质量数值等于价带顶空态所对应的电子有效质量,但符号为正,即mp=-mn3.速度为价带顶空带所对应的电子速度4.浓度等于空态密度p0。

P型半导体是在本征半导体硅中加入3价元素锗形成的，本征半导体是一种晶格结构，每一个硅原子都会和它四周的硅原子形成共价键结构，在常温下由于热运动，最外层的硅原子就会挣脱原子核的束缚成为自由电子，失去电子后在原来的地方就留下一个空位，这就叫空穴。在本征半导体中加入3价元素锗后，某些硅原子就会被锗原子取代，锗原子最外层只有3个电子，它和四周的硅原子形成共价键结构时，还缺少一个电子，所以可以认为每一个锗原子都提供一个空穴。

P型半导体本身就有空穴，N型半导体本身就有自由电子。（在硅晶格参杂不同的元素）

P型半导体和N型半导体接触形成PN结，N型半导体的电子扩散到P型半导体填补P型半导体的空穴，形成稳定结构，PN结内部有电场，N+P-。

光照时，P型半导体的电子获得能量，成为自由电子，P型半导体失去电子形成空穴，在电场（内电场和外电场的共同作用下）作用下向N型方向运动。直到扩散速度和激发电子的速度达到平衡。

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