在纯净半导体中掺入某些微量条 质,其导电能力将大大增强。 N型半导体 在纯净半导体硅或锗中掺入磷、砷等5价元素,由于这 类元素的原子最外层有5个价电子,故在构成的共价键 结构中,由于存在多余的价电子而产生大量自由电子, 这种半导体主要靠自由电子导电,称为电子半导体或N 型半导体,其中自由电子为多数载流子,热激发形成的 空穴为少数载流子 自由电子 多数载流子(简称多子) 空穴 少数载流子(简称少子)
在纯净半导体中掺入某些微量杂 质,其导电能力将大大增强。 在纯净半导体硅或锗中掺入磷、砷等5价元素,由于这 类元素的原子最外层有5个价电子,故在构成的共价键 结构中,由于存在多余的价电子而产生大量自由电子, 这种半导体主要靠自由电子导电,称为电子半导体或N 型半导体,其中自由电子为多数载流子,热激发形成的 空穴为少数载流子。 N型半导体 自由电子 多数载流子(简称多子) 空 穴 少数载流子(简称少子)
P型半导体 在纯净半导体硅或锗中掺入硼、铝等3价元素,由于 这类元素的原子最外层只有3个价电子,故在构成的 共价键结构中,由于缺少价电子而形成大量空穴, 这类掺杂后的半导体其导电作用主要靠空穴运动, 称为空穴半导体或P型半导体,其中空穴为多数载流 子,热激发形成的自由电子是少数载流子。 空穴 多数载流子(简称多子) 自由电子 少数载流子(简称少子)
P型半导体 在纯净半导体硅或锗中掺入硼、铝等3价元素,由于 这类元素的原子最外层只有3个价电子,故在构成的 共价键结构中,由于缺少价电子而形成大量空穴, 这类掺杂后的半导体其导电作用主要靠空穴运动, 称为空穴半导体或P型半导体,其中空穴为多数载流 子,热激发形成的自由电子是少数载流子。 自由电子 空 穴 多数载流子(简称多子) 少数载流子(简称少子)
④。④⑥。④ A。④。④。④ A。:$。④ N型半导体 P型半导体 无论是P型半导体还是N型半导体都是中 性的,对外不显电性。 掺入的杂质元素的浓度越高,多数载流 子的数量越多。 少数载流子是热激发而产生的,其数量 的多少决定于温度
N 型半导体 P 型半导体 + + + + + + + + + + + + 无论是P型半导体还是N型半导体都是中 性的,对外不显电性。 掺入的杂质元素的浓度越高,多数载流 子的数量越多。 少数载流子是热激发而产生的,其数量 的多少决定于温度
2.PN结及其单向导电 性 PN结的形成 半导体中载流子有扩散运动和漂移运动两 ■种运动方式。载流子在电场作用下的定向运 动称为漂移运动。在半导体中,如果载流子 浓度分布不均匀,因为浓度差,载流子将会 从浓度高的区域向浓度低的区域运动,这种 运动称为扩散运动 将一块半导体的一侧掺杂成P型半导体, 另一侧掺杂成N型半导体,在两种半导体的 交界面处将形成一个特殊的薄层→PN结
2.PN结及其单向导电 性 PN结的形成 半导体中载流子有扩散运动和漂移运动两 种运动方式。载流子在电场作用下的定向运 动称为漂移运动。在半导体中,如果载流子 浓度分布不均匀,因为浓度差,载流子将会 从浓度高的区域向浓度低的区域运动,这种 运动称为扩散运动。 将一块半导体的一侧掺杂成P型半导体, 另一侧掺杂成N型半导体,在两种半导体的 交界面处将形成一个特殊的薄层→PN结
扩散与漂移达到动态平衡 形成一定宽度的PN结 多子 形成空间电荷区促使少子 扩散 产生内电场 漂移 讠阻止 N区 区长空间电荷区N区 ⊙。Q④④④○④④ ⊙④④○。④④A④ 。Q。Q。。(○⊕⊕④ 内电场方向 载流子的扩散运动 PN结及其内电场
P 区 空间电荷区 N 区 PN 结及其内电场 内电场方向 + + + + + + + + + P 区 N 区 载流子的扩散运动 + + + + + + + + + 多子 扩散 形成空间电荷区 产生内电场 少子 漂移 促使 阻止 扩散与漂移达到动态平衡 形成一定宽度的PN结