半导体 现在市场上的半导体大多是硅元素
但是半导体大多数都在过度元素部分找,详情见元素周期表
不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体
本征半导体的导电能力很弱,热稳定性也很差,因此,不宜直接用它制造半导体器件
半导体器件多数是用含有一定数量的某种杂质的半导体制成
根据掺入杂质性质的不同,杂质半导体分为N型半导体和P型半导体两种
什么是N型半导体
在纯净的硅晶体(本征半导体)中掺入五价元素(如磷,锑,砷等),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体
在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼、铟等
),使之取代晶格中硅原子的位子,就形成P 型半导体
主要的掺杂方法有离子注入和热扩散 原理 P型半导体 硼元素最外层只有三个电子,而硅最外层有四个电子,硼掺进去后,与硅就不能形成稳定的8个电子的结构,形成一个空穴
这个空穴相当于一个正电子
可在导体中运动
在本征半导体硅(或锗)中,若掺入微量的3价元素,如硼,这时硼原子就取代了晶体中的少量硅原子,占据晶格上的某些位置,如图 Z0104所示
由图可知,硼原子的3个价电子分别与其邻近的3个硅原子中的3个价电子组成完整的共价键,而与其相邻的另 1个硅原子的共价键中则缺少 1个电子,出现了1个空穴
这个空穴被附近硅原子中的价电子来填充后,使3价的硼原子获得了1个电子而变成负离子
同时,邻近共价键上出现1个空穴
由于硼原子起着接受电子的作用,故称为受主原子 ,又称受主杂质
在本征半导体中每掺入1个硼原子就可以提供 1个空穴,当掺入一定数量的硼原子时,就可以使半导体中空穴的数目远大于本征激发电子的数目,成为多数载流子(多子),而电子则成为少数载流子(少子)
显然,参与导电的主要是空穴,故这种半导体称为空穴型半导体,简称P型半导体
P 型半导体中,空穴浓度远大于自由电子浓度
空穴为多子,自由电子为少子,主要靠空穴