3.1.4杂质半导体 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—掺入三价杂质元素（如硼) 的半导体
3.1.4 杂质半导体 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 +4 ●+4● 只有四个价电子能与周 围四个半导体原子中的 +4】● +51 价电子形成共价键，而 施主正离子 多余的一个价电子因无 +4 +4】● +4 共价键束缚而很容易形 成自由电子。 图216N型半导体的共价键结构 在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
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 因三价杂质原子 受主原子 在与硅原子形成共价 +3 键时，缺少一个价电 子而在共价键中留下 一个空穴。 图2.15P型半导体的共价键结构 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
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
3.杂质对半导体导电性的影响 掺入杂质对本征半导体的导电性有很大 的影响，一些典型的数据如下： ① T=300K室温下，本征硅的电子和空穴浓度： n=p=1.4X1010/cm3 掺杂后N型半导体中的自由电子浓度： n=5×1016/cm3 本征硅的原子浓度：4.96×10221cm3 以上三个浓度基本上依次相差101cm3
掺入杂 质对本征半导体的导电性有很大 的影响，一些典型的数据如下: T=300 K室温下,本征硅的电子和空穴浓度: n = p =1.4×1010/cm3 1 本征硅的原子浓度: 4.96×1022 3 /cm3 以上三个浓度基本上依次相差106 /cm3 。 2 掺杂后 N 型半导体中的自由电子浓度: n=5×1016/cm3 3. 杂质对半导体导电性的影响
本节中的有关概念 ·本征半导体、杂质半导体 ·施主杂质、受主杂质 ·N型半导体、P型半导体 ·自由电子、空穴 ·多数载流子、少数载流子
• 本征半导体、杂质半导体 本节中的有关概念 • 自由电子、空穴 • N型半导体、P型半导体 • 多数载流子、少数载流子 • 施主杂质、受主杂质