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p型半導體、N型半導體圖解(形成、定義、區別)-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2020-04-09 

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p型半導體、N型半導體圖解(形成、定義、區別)

p型半導體概述

p型半導體又稱空穴型半導體,是以帶正電的空穴導電為主的半導體。在純硅中摻入微量3價元素銦或鋁,由于銦或鋁原子周圍有3個價電子,與周圍4價硅原子組成共價結合時缺少一個電子,形成一個空穴。空穴相當于帶正電的粒子,在這類半導體的導電中起主要作用。


p型半導體的特點

摻入的雜質越多,多子(空穴)的濃度就越高,導電性能就越強。


p型半導體的形成

在純凈的硅晶體中摻入三價元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成P型半導體。在P型半導體中,空穴為多子,自由電子為少子,主要靠空穴導電。由于P型半導體中正電荷量與負電荷量相等,故P型半導體呈電中性。空穴主要由雜質原子提供,自由電子由熱激發形成。


p型半導體和N型半導體圖解

p型半導體和N型半導體圖解如下:


p型半導體


p型半導體


載流子本身分為電子和空穴。多數載流子指的是“容易移動的載流子”在P型半導體中,電子不夠多,有空穴。實際是電子移動,但是看起來就像空穴(帶正電荷的載流子動了一樣)。


在N型半導體中,電子太多,電子可以自由移動。N和P有點難記憶。因為是反的。N型半導體加入了磷(P),P型半導體加入了硼(B)。磷價較高,加入磷是帶入了更多電子,于是摻了P的半導體多數載流子是電子。另一種則相反。度變化會導致載流子數目變化。


p型半導體和N型半導體的形成

如果在本征半導體中摻入少量的雜質,半導體的導電性能將會大大的改善。在純凈的半導體硅(Si)中摻入少量的五價磷(P),就構成了電子型半導體(簡稱N型半導體);或三價硼(B)元素,就構成了空穴型半導體(簡稱P型半導體)。


p型半導體


在純凈半導體中摻入原子外層有三個電子的硼元素。硼原子與相鄰硅原子形成共價鍵時,因缺少一個電子耳多一個空穴。如右圖所示每摻入一個硼原子就有一個空穴,這種半導體稱為P型半導體。在P型半導體中,空穴占多數,自由電子占少數,空穴是多數載流子。


同理在純凈的半導體硅中摻入原子外層有五個電子的磷元素,就形成了N型半導體。


P型半導體、N型半導體定義?

P型半導體的“P”表示正電的意思,取自英文Positive的第一個字母。


N型半導體的“N”表示負電的意思,取自英文Negative的第一個字母。


半導體中有兩種載流子,即價帶中的空穴和導帶中的電子,以電子導電為主的半導體稱之為N型半導體,與之相對的,以空穴導電為主的半導體稱為P型半導體。


在N型半導體中,參與導電的 (即導電載體) 主要是帶負電的電子,這些電子來自半導體中的施主。凡摻有施主雜質或施主數量多于受主的半導體都是N型半導體。例如,含有適量五價元素砷、磷、銻等的鍺或硅等半導體。


由于N型半導體中正電荷量與負電荷量相等,故N型半導體呈電中性。自由電子主要由雜質原子提供,空穴由熱激發形成。摻入的雜質越多,多子(自由電子)的濃度就越高,導電性能就越強。


在P型半導體中,參與導電的 (即電荷載體) 主要是帶正電的空穴,這些空穴來自半導體中的受主。因此凡摻有受主雜質或受主數量多于施主的半導體都是p型半導體。例如,含有適量三價元素硼、銦、鎵等的鍺或硅等半導體就是P型半導體。


由于P型半導體中正電荷量與負電荷量相等,故P型半導體呈電中性。空穴主要由雜質原子提供,自由電子由熱激發形成。摻入的雜質越多,多子(空穴)的濃度就越高,導電性能就越強。


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