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“N型”半导体和“P型”半导体

发布时间:2013/1/16 20:09:28 访问次数:1763

    纯净的半导体导电能力较差,但如果DAC0800LCM在纯净的半导体(锗和硅)中掺人5价杂质元素,如磷,锑,砷等,就会使半导体的导电性能显著增加。磷原子的最外层有5个电子,如果被掺人到“纯硅”中后,当一个磷原子取代一个硅原子时,其外层的4个价电子与4个相邻磷原子形成共价键,第5个价电子不在共价键中,成了自由电子,如图4.3(a)所示。通过掺杂可使自由电子的数量猛增,远比因为温度升高所产生的自由电子(称热激发)多。这样电子与空穴的复合率势必提高,也就是说空穴的数量要大为减少。在掺杂5价杂质元素的情况下,导电主要靠自由电子,所以称这种半导体为电子半导体,简称“N型”半导体。5价元素原子由于处于晶格的位置上,且释放了1个电子而成为不能移动的正离子,其等效结构图如图4.3(b)所示。

            
    按以上方法,在纯净硅中掺杂3价杂质元素,如硼、锡、铟等,可以得到空穴半导体。因为硼原子的最外层有3个电子,当1个硼原子取代1个硅原子时,只形成了3个共价键,第4个由于缺少1个电子而形成1个空穴,如图4.4(a)所示。
    像这样,每掺人1个硼原子就能提供1个空穴,从而可使空穴的数量远远超过白由电子。因此,这种半导体的导电主要靠空穴,称为空穴半导体,简称“P型”半导体。3价元素原子由于处于晶格的位置上,且吸收了1个电子而成为不能移动的负离子,其等效结构图如图4.4(b)所示。

    纯净的半导体导电能力较差,但如果DAC0800LCM在纯净的半导体(锗和硅)中掺人5价杂质元素,如磷,锑,砷等,就会使半导体的导电性能显著增加。磷原子的最外层有5个电子,如果被掺人到“纯硅”中后,当一个磷原子取代一个硅原子时,其外层的4个价电子与4个相邻磷原子形成共价键,第5个价电子不在共价键中,成了自由电子,如图4.3(a)所示。通过掺杂可使自由电子的数量猛增,远比因为温度升高所产生的自由电子(称热激发)多。这样电子与空穴的复合率势必提高,也就是说空穴的数量要大为减少。在掺杂5价杂质元素的情况下,导电主要靠自由电子,所以称这种半导体为电子半导体,简称“N型”半导体。5价元素原子由于处于晶格的位置上,且释放了1个电子而成为不能移动的正离子,其等效结构图如图4.3(b)所示。

            
    按以上方法,在纯净硅中掺杂3价杂质元素,如硼、锡、铟等,可以得到空穴半导体。因为硼原子的最外层有3个电子,当1个硼原子取代1个硅原子时,只形成了3个共价键,第4个由于缺少1个电子而形成1个空穴,如图4.4(a)所示。
    像这样,每掺人1个硼原子就能提供1个空穴,从而可使空穴的数量远远超过白由电子。因此,这种半导体的导电主要靠空穴,称为空穴半导体,简称“P型”半导体。3价元素原子由于处于晶格的位置上,且吸收了1个电子而成为不能移动的负离子,其等效结构图如图4.4(b)所示。

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