为什么P型半导体是电中性

为什么P型半导体是电中性,第1张

是由于半导体和掺入的微量元素都是电中性的,而掺杂过程中既不丧失电荷又不从外界得到电荷,只是在半导体中出现了大量可运动的电子或空穴,并没有破坏整个半导体内正负电荷的平衡状态。

P型半导体,也称为空穴型半导体。P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体。

扩展资料:

一、特点

半导体中有两种载流子:导带中的电子和价带中的空穴。 如果某一类型半导体的导电性主要依靠价带中的空穴,则该类型的半导体就称为P型半导体。

“P”表示正电的意思,取自英文Positive的第一个字母。在这类半导体中,参与导电的 (即电荷载体) 主要是带正电的空穴,这些空穴来自半导体中的受主。

因此凡掺有受主杂质或受主数量多于施主的半导体都是p型半导体。例如,含有适量三价元素硼、铟、镓等的锗或硅等半导体就是P型半导体。

二、形成原理

要产生较多的空穴浓度就需依赖掺杂或缺陷。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。

对于Ⅳ族元素,半导体(锗、硅等)需进行Ⅲ族元素的掺杂对于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体(如砷化镓),常用掺杂Ⅱ族元素来提供所需的空穴浓度在离子晶体型氧化物半导体中,化学配比的微量偏移可造成大量电载荷流子。

氧量偏多时形成的缺陷可提供空穴,Cu₂O、NiO、VO₂等均是该类型的P型半导体,且当它们在氧压中加热后,空穴浓度将随之增加.上述能给半导体提供空穴的掺杂原子或缺陷,均称受主。

参考资料来源:百度百科-P型半导体

问题一

首先掺杂后的半导体中一共有四种带点体,

带正电荷的有:1.失去一个电子后带正电的磷原子,即正电中心,2.正电空穴。

所以正电荷浓度为:ND+P

带负电荷的有:1.得到一个电子后带负电荷的彭原子,即负电中心,2.负电子。

所以负电荷浓度为:NA+N

楼主给的公式等价于:ND + P = NA + N

即整个半导体内部的正电荷浓度等于负电荷浓度,所以电中性。

问题二

至于NP=Ni^2,这个问题涉及到半导体内部电子,空穴浓度计算公式和费米能级的问题,需要经过一定推到,由于公式不太好些,我就不写了,楼主可查看国防工业出版社刘恩科写的《半导体物理学》第63页面,推到不难,楼主自己看看吧!

望有助于楼主!

是电中性的,而且肯定的,必须是!!!(呵呵,如果要是带电的,那岂不违反能量守恒啦,那全世界不用发电了,以后都来掺杂半导体,然后带电了,接上互联线就当电源使用,能源问题就解决了,呵呵,这是不可能滴。) 掺入的磷原子,提供了一个电子(电子带负电),但与此同时,自身又成为了正离子了,所以,总电荷的代数和仍然是 一正一负=零,整体是电中性的!希望我的回答对你有帮助


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