P型半导体和N型半导体
![](/statics/picture/view.png)
什么P型半导体和N型半导体
一部分Si原子置换成P(磷)等的原子。
这种电子的形态处于“多余的”状态。这叫自由电子。
只要外加电压,就会被吸向+极,变为可自由运动(可通过电流)的状态。
将一部分Si原子置换成B(硼)等原子。
这里是没有电子的“空位”状态。这种空位叫做空穴。也就是说空穴中无实体,也叫虚拟粒子。
电流通过p型半导体的机理
·
电子被吸向+极,移动至附近的空穴。于是,电子移动后空出来的地方成为新的空穴,旁边的电子又会移动。通过如此反复,在电子向+极移动的同时,看上去是空穴向-极移动。在此过程中实际运动的是电子,但是可以将空穴视为带+电荷的粒子。
电子和空穴在半导体内部的运动
N型半导体
电子向正极移动。此时电流的方向与电子移动的方向相反。
P型半导体
实际移动的是电子,但看上去是空穴向负极移动。
如上所述,p型半导体和n型半导体都可以通过电流,但并不像金属那样容易通过电流,因此如果只是为了通过电流,那么不需要使用半导体。半导体的特点在于可根据条件而通过或不通过电流。这一基本原理就是pn结的整流作用。
对PN结正向外加电压时
对pn结外加电压使P为正极,空穴和电子都向结面移动。
当空穴与电子在结面(junction)相遇时,电子飞入空穴,两者抵消。此时,相应的新电子流入n层,同时电子从p层流出而产生新的空穴。如此反复,电流不断通过。
对pn结反向外加电压时
对pn结外加电压使n为正极。空穴和电子向相互远离的方向移动,因此不会在结面相遇,电流无法通过。在结面附近会形成既无空穴又无电子存在的区域,叫做耗尽层,它会产生耐压。从上述可知pn结具有整流作用。这里是既无空穴又无电子存在的区域…耗尽层