IEMCA德國滑輪D83101830

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半導體是構成電子電路的基本元件，經過不同的工藝加工之后，半導體會表現除不同的特征，在此主要介紹半導體、本征半導體、雜質半導體、PN結。

1.半導體

絕緣體和導體是我們很熟悉的東西。半導體則是導電性能上面低于導體高于絕緣體的這么一個東東。本質上物質的導電性能決定于原子結構，原子最外層電子極易與掙脫原子核的束縛成為自由電子（導體），最外層電子很難掙脫束縛（絕緣體），處在二者之間的即為半導體。

2.本征半導體

經過一定的工藝將半導體做成原子結構很規整的結構就是本征半導體了。這種排列整齊的原子結構中，每個原子核外層都圍繞著的電子。原子與原子之間也是有規整的相互緊挨著。原子之間就出現了共用電子，這種的共同電子稱為共價鍵。

如果這種共價鍵掙脫了束縛，變成了自由電子。那么原來的k共價鍵的位置就是空的了，稱為空穴。自由電子是帶電的，與此同時最初的原子結構是原子核和核外電子相互制衡的，現在共價鍵掙脫了束縛，相互制衡的狀態就被打破了，所以空穴也是帶電的。

如果在本征半導體兩端加一個電廠，自由電子將會按照一個定向的方向移動，而在這個方向上的空穴，會被移動過來的自由電子填充，如果以自由電子當作參考點，相對的看，也可以認為空穴按照相反的方向運動。y自由電子和空穴帶的電荷極性是相反的，所以，本征半導體中的電流是兩個電流之和。

3.雜質半導體

在本征半導體中參入雜質就變成了雜質半導體。參入的雜質的不同，半導體就被分為N型半導體和P型半導體。

以硅材料的半導體為例。硅原子本質是四價元素，如果參入了五價元素就變成了N型半導體，參入三價元素就變成了P型半導體。N型半導體，由于參入的是五價元素，也就是一個原子核的外邊有五個電子。硅原子的核外電子只有四個，相比于硅元素，多出來一個電子。那么自由電子就是多數N型半導體的多數載流子。同樣的P型半導體參入的是三價元素，相比于硅元素少一個電子，y也就是多一個空穴。那么P型半導體的多數載流子就是空穴。

無論是P型半導體還是N型半導體，導電性能都相比于過去變強了。

4.PN結

如果通過特殊工藝，將一個硅片一半做成P型半導體，另一半做成N型半導體。那么P型半導體和N型半導體交界面就是PN結了。

上面有講到什么來著，N型半導體是通過往本征半導體中參入五價元素形成的，P型半導體是通過往本征半導體中參入三價元素形成的。也就是說N型半導體多了很多自由電子（多數載流子），P型半導體多了很多空穴（多數載流子）。那么此時，一半硅片上面多出來很多自由電子，一半硅片上面多出來很多空穴。物質總是從濃度高的地方向濃度低的地方運動（擴散運動）。N區自由電子必然會

往P區擴散，相對的P區的空穴也會往N區擴散，經過擴散作用導致空穴與自由電子相互復合，所以交界面附近多數載流子的濃度就會下降。經過長時間的

擴散運動，PN結會達到動態平衡，但是如果在PN結兩端加上電壓，這種平衡就會被破壞，外加電壓的機型不同，PN結表現出截然不同的導電性（原因，P

N區多數載流子分別是不同的，如果電壓加反了，本身就缺少的東東，還要往另一個方送，另一方恰恰最不缺的就是這個東東，動動腦筋）。所以PN結呈

現單向導電性