半导体中传导电流的载流子是

时间：2024-10-08 百科知识版权反馈

【摘要】：我们知道，在硅或锗等本征半导体材料中掺入微量的磷、锑、砷等五价元素，就变成了以电子导电为主的半导体，即N型半导体。N型半导体中的电子浓度大，P型半导体中的电子浓度小，故电子将从N型半导体向P型半导体扩散；P型半导体中空穴浓度大，N型半导体中空穴浓度小，故空穴将从P型半导体向N型半导体扩散。内电场的出现将阻挡多子的继续扩散。

五、半导体二极管

我们知道，在硅或锗等本征半导体材料中掺入微量的磷、锑、砷等五价元素，就变成了以电子导电为主的半导体，即N型半导体。在N型半导体中，电子（带负电荷）叫多数载流子（简称多子），空穴（带正电荷）叫少数载流子（简称少子）。而在硅或锗等本征半导体材料中掺入微量的硼、铟、镓或铝等三价元素，就成了以空穴导电为主的半导体，即P型半导体。在P型半导体中，空穴（带正电荷）叫多数载流子，电子（带负电荷）叫少数载流子。

一滴墨水能把一杯清水染蓝。这是墨水向清水扩散的结果，自然界的扩散现象非常普遍，一般总是从浓度大的地方向相邻浓度小的地方扩散。

若在一块本征半导体的两边掺入杂质，将会导致一系列自发现象：

首先，多子扩散。N型半导体中的电子浓度大，P型半导体中的电子浓度小，故电子将从N型半导体向P型半导体扩散；P型半导体中空穴浓度大，N型半导体中空穴浓度小，故空穴将从P型半导体向N型半导体扩散。两者扩散的结果，在交界面附近，N区出现带正电的离子，P区出现带负电的离子，由于这些离子不能移运，就形成一层空间电荷区，并形成内电场，方向从N区指向P区，成了一堵阻挡层。内电场的出现将阻挡多子的继续扩散。

然后，少子漂移。内电场一旦建立，方向由N区指向P区，却正好帮助了少数载流子，少数载流子将在内电场的作用下产生运动。我们把载流子在内电场作用下的运动称为漂移。显然，少子的漂移中和了部分空间电荷区的离子，使空间电荷区变窄，内电场削弱，这时，多子又开始扩散，当扩散与漂移达到一个动态平衡时，空间电荷区也就达到了一个平衡状态，这就形成了PN结。

我们也可以这样来简单地理解PN结，即通过特殊的“扩散”制作工艺，将一块本征半导体的一半掺入微量的5价元素变成P型半导体，而将其另一半掺入微量的3价元素变成N型半导体，在P型半导体区和N型半导体区的交界面处就会形成一个具有特殊导电性能的薄层，这就是PN结，它对P型区和N型区中多数载流子的扩散运动产生了阻力。

PN结主要的特性就是其具有单方向导电性，即在PN结上加上适当的正向电压（P区接电源正极，N区接电源负极），PN结就会导通，产生正向电流。若在PN结上加反向电压，则PN结将截止（不导通），正向电流消失，仅有极微弱的反向电流。当反向电压增大至某一数值时，PN结将击穿（变为导体）损坏，使反向电流急剧增大，如图1-7所示为PN结与电路图形符号。