N型半導體和P型半導體,PN結的形成和特性

N型半導體和P型半導體

在純凈的半導體例如硅中摻入微量的五價元素磷或砷、銻等就形成N型半導體，又叫電子型半導體。在這類半導體中自由電子是多數載流子，空穴是少數載流子，因此主要靠電子導體。

在純凈的半導體硅中摻入微量的三價元素銦或鋁、鎵、硼就形成P型半導體，又叫空穴型半導體。在這類半導體中，空穴是多數載流子，自由電子是少數載流子，因此主要靠空穴導電。

PN結晶體二極管

PN結的形成和特性

一塊半導體材料經特殊處理后，使其一邊形成型半導體，一邊形成P型半導體。由于N型區的多數載流子是電子，電子的濃度大;而P型區的多數載流子是空穴，空穴的濃度大，因而在兩區的交界面上，就發生了N區的電子和P區的空穴分別向對方擴散的現象。擴散的結果是：N區靠近交界面處，由于跑掉了由電子形成了一個帶正電的薄層；而在P區靠近交界面處，由于跑掉了空穴，留下了負離子而形成了一個帶負電的薄層。兩個帶電薄層構成了一個空間電荷區，我們稱阻擋層。由于兩個薄層各帶不同的電荷，因此也就形成了一個由N區指向P區的電場，稱作阻擋層電場。

PN結的單向導電性PN結在外界電壓的作用下具有單向導電的特性。當PN結接上正向電壓時,P區的電勢比N區髙，則外電場和狙擋層電場的方向相反，阻擋層變薄，結電阻較小，PN結處于導通狀態。當結接反向電壓時,N區的電勢比P區髙，外加電場與阻擋層電場方向一致，阻擋層變厚,PN結電阻很大，則PN結處于哉止狀態。這樣就形成了PN結的單向導電性。