2.杂质半导体 目的:改善导电特性 在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质,可使半导 体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元 素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。 N型半导体一掺入五价杂质元素(如磷)的半导体。 P型半导体一掺入三价杂质元素(如硼)的半导体 534
2. 杂质半导体 目的：改善导电特性 在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导 体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元 素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。 N型半导体—掺入五价杂质元素（如磷）的半导体。 P型半导体—掺入三价杂质元素（如硼）的半导体
1.N型半导体 因五价杂质原子中 只有四个价电子能与周 围四个半导体原子中的 价电子形成共价键,而 施主正离子 多余的一个价电子因无 +41· 共价键束缚而很容易形 成自由电子。 图216N型干导体的共价键结构 在N型半导体中自由电子是多数载流子,它主要由杂质原 子提供;空穴是少数载流子,由热激发形成。 提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子 因此五价杂质原子也称为施主杂质 534
1. N型半导体 因五价杂质原子中 只有四个价电子能与周 围四个半导体原子中的 价电子形成共价键，而 多余的一个价电子因无 共价键束缚而很容易形 成自由电子。 在N型半导体中自由电子是多数载流子，它主要由杂质原 子提供；空穴是少数载流子, 由热激发形成。 提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子， 因此五价杂质原子也称为施主杂质
2.P型半导体 在与硅原子形成共价P)9 因三价杂质原子 键时,缺少一个价电 +3 子而在共价键中留下 个空穴。 图215P型导体的共价结构 在P型半导体中空穴是多数载流子,它主要由掺杂形成; 自由电子是少数载流子,由热激发形成。 空穴很容易俘获电子,使杂质原子成为负离子。三价杂质 因而也称为受主杂质 534
2. P型半导体 因三价杂质原子 在与硅原子形成共价 键时，缺少一个价电 子而在共价键中留下 一个空穴。 在P型半导体中空穴是多数载流子，它主要由掺杂形成； 自由电子是少数载流子，由热激发形成。 空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子。三价杂质 因而也称为受主杂质
二、PN结及其单向导电特性 在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分别形成 N型半导体和P型半导体。此时将在N型半导体和P型半导体 的结合面上形成如下物理过程: 多子的扩散运动→由杂质离子形成空间电荷区 空间电荷区形成内电场 内电场促使少子漂移 内电场阻止多子扩散 多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡 534
二、PN结及其单向导电特性 在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分别形成 N型半导体和P型半导体。此时将在N型半导体和P型半导体 的结合面上形成如下物理过程: 空间电荷区形成内电场 内电场促使少子漂移 内电场阻止多子扩散 多子的扩散运动→ 由杂质离子形成空间电荷区 多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡
1、PN结的形成 对于P型半导体和N型半导体结合面,离子薄层形成 的空间电荷区称为PN结。 在空间电荷区,由于缺少多子,所以也称耗尽层。 534
对于P型半导体和N型半导体结合面，离子薄层形成 的空间电荷区称为PN结。 在空间电荷区，由于缺少多子，所以也称耗尽层。 1、PN结的形成