(1)N型半导体。在本征半导体中掺入微量的五价元素,例如磷、砷、锑等,就形成N型半导体。掺入的五价元素后,半导体的晶体结构基本不变,只是在个别的位置上,例如某个硅(或锗)原子被五价原子取代,如图6-2(a)所示。因为五价原子有五个价电子它与相邻的四个原子构成完整的共价键后,还剩余一个价电子这个剩余的价电子在获得外界能量时,比其他共价键上的电子更容易脱离原子核的束缚而成为自由电子。这就显著提高了其导电的能力
在本征半导体中掺入微量的五价元素,例如磷、砷、锑等, 就形成N型半导体。掺入的五价元素后,半导体的晶体结构基 本不变,只是在个别的位置上,例如某个硅(或锗)原子被五 价原子取代,如图6-2(a)所示。因为五价原子有五个价电子, 它与相邻的四个原子构成完整的共价键后,还剩余一个价电子。 这个剩余的价电子在获得外界能量时,比其他共价键上的电子 更容易脱离原子核的束缚而成为自由电子。这就显著提高了其 导电的能力。 (1)N 型半导体
在本征半导体中掺入五价元素后,热激发照样进行。因此当达到平衡状态时,自由电子的浓度就远远大于空穴的浓度,其导电能力主要由自由电子决定,故称为N型半导体。在N型半导体中,自由电子占多数,称为多数载流子,简称多子;空穴占少数,称为少数载流子,简称少子。磷原子自由电子图6-2(a)N型半导体
在本征半导体中掺入五价元素后,热激发照样进行。因此, 当达到平衡状态时,自由电子的浓度就远远大于空穴的浓度, 其导电能力主要由自由电子决定,故称为N型半导体。在N型半 导体中,自由电子占多数,称为多数载流子,简称多子;空穴 占少数,称为少数载流子,简称少子。 磷原子 自由电子 +4 +5 +4 +4 +4 +4 磷原子 自由电子 +4 +5 +4 +4 +4 +4 +5 +4 +4 +4 +4 +4 图6-2(a) N型半导体
(2)P型半导体。在本征半导体中掺入微量的三价元素,如硼、铝、等就形成P型半导体。同理,掺入的三价元素后,半导体的晶体结构基本不变,只是在个别的位置上,例如某个硅(或锗)原子被三价原子取代,如图6-2(b)所示。因为三价原子只有三个价电子,它与相邻的四个原子只能构成三个完整的共价键,还有一个共价键因缺少一个价电子而出现一个空位。常温下,所有的价键电子都具有足够的能量来填补这个空位,从而产生一个空穴,因而它在外界能量作用下更容易夺取柜邻原子的电子,这种半导体中就有大量的空穴。也显著提高了其导电的能力
(2)P型半导体。 在本征半导体中掺入微量的三价元素,如硼、铝、锢等, 就形成P型半导体。同理,掺入的三价元素后,半导体的晶体 结构基本不变,只是在个别的位置上,例如某个硅(或锗) 原子被三价原子取代,如图6-2(b)所示。因为三价原子只 有三个价电子,它与相邻的四个原子只能构成三个完整的共 价键,还有一个共价键因缺少一个价电子而出现一个空位。 常温下,所有的价键电子都具有足够的能量来填补这个空位, 从而产生一个空穴,因而它在外界能量作用下更容易夺取相 邻原子的电子,这种半导体中就有大量的空穴。也显著提高 了其导电的能力
在本征半导体中掺入三价元素后,热激发照样进行。因此当达到平衡状态时,的空穴浓度就远远大于自由电子的浓度其导电能力主要由空穴决定,故称为P型半导体。在P型半导体中,空穴称为多数载流子,自由电子称为少数载流子空穴硼原子图6-2(b)P型半导体
在本征半导体中掺入三价元素后,热激发照样进行。因此, 当达到平衡状态时,的空穴浓度就远远大于自由电子的浓度, 其导电能力主要由空穴决定,故称为P型半导体。在P型半导体 中,空穴称为多数载流子,自由电子称为少数载流子。 硼原子 空穴 +4 +4 +4 +4 +4 +3 硼原子 空穴 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +3 +4 +4 +4 +4 +3 图6-2(b) P型半导体
6.1.3PN结及其单向导电性1.PN结的形成P型半导体或N型半导体的导电能力虽然大大增强,但是并不能直接用来制造半导体器件。通常在一块完整的晶片上,通过一定的掺杂工艺,一边形成P型半导体,另一边形成N型半导体。则在两者的交界处,会形成一个特殊的区域称之为PN结。PN结是构成半导体器件的基本单元
6.1.3 PN结及其单向导电性 1.PN结的形成 P型半导体或N型半导体的导电能力虽然大大增强,但 是并不能直接用来制造半导体器件。通常在一块完整的晶片 上,通过一定的掺杂工艺,一边形成P型半导体,另一边形 成N型半导体。则在两者的交界处,会形成一个特殊的区域, 称之为PN结。PN结是构成半导体器件的基本单元