半导体-P型硅N型硅
半导体-P型硅N型硅半导体(比如纯净的硅)本身导电能力很差. 为了让它能导电, 工程师会在纯硅中故意掺杂一些其他元素的原子, 根据掺入元素的不同, 就形成了N型硅和P型硅.纯净的硅(本征半导体)硅Si是四价元素, 意思是它的原子最外层有4 个电子.在晶体中, 每个硅原子会和周围的 4 个硅原子互相分享电子, 形成非常稳固的共价键. 因为大家把电子抱得很紧, 纯硅里几乎没有可以自由移动的电荷, 所以导电性极差.N型硅(N-Type Silicon)字母N代表Negative(负的), 因为它的主要导电粒子带负电.在纯硅中掺入五价元素(比如磷 P、砷 As). 五价元素最外层有5 个电子.当这个五价原子挤进硅原子的队伍时, 它的 4 个电子会和周围的硅原子顺利牵手组队, 但是, 它多出了 1 个电子无处安放.这个多出来的电子非常容易脱离束缚, 变成可以到处跑的自由电子.N型半导体中, 多数载流子(主力军)是自由电子, 掺杂剂是五价原子.N型硅掺杂(掺磷)左硅原子(4价, 最外层4个电子)中磷原子(5价, 最外层5个电子), 作为施主杂质右磷原子掺入硅晶格后, 多余的第5个电子成为自由电子(多数载流子)P型硅(P-Type Silicon)字母P代表Positive(正的), 因为它的主要导电机制表现得像带正电.在纯硅中掺入三价元素(比如硼 B、镓 Ga). 三价元素最外层只有3 个电子.当三价原子挤进队伍时, 它只能和周围 3 个硅原子牵手. 面对第 4 个硅原子时, 它没有电子可以拿出来了, 于是这里就留下了一个空位.这个空位非常渴望电子, 旁边硅原子的电子很容易跳过来填补这个空位, 导致原来的地方又产生新的空位.这种空位不断移动的现象, 物理学上把它等效看作是一个带正电的粒子在移动, 我们称之为空穴(Hole).P型半导体中, 多数载流子(主力军)是空穴, 掺杂剂是三价原子.P型硅掺杂(掺硼)硼原子(3价)掺入硅晶格后, 因缺少一个电子形成空穴(Hole), 成为多数载流子.总结对比特性P型硅 (P-Type)N型硅 (N-Type)含义Positive (带正电荷特征)Negative (带负电荷特征)掺杂元素三价元素 (如硼 B)五价元素 (如磷 P)多数载流子空穴(Holes)自由电子(Electrons)少数载流子自由电子空穴例题当()掺杂剂的原子加入到硅, 得到的材料称为P型硅, 其中()是多数载流子. DA. 三价, 电子;B. 五价, 空穴;C. 五价, 电子;D. 三价, 空穴.