N型半導體

N型半導體

也稱為電子型半導體。N型半導體即自由電子濃度遠大於空穴濃度的雜質半導體

基本介紹

  • 中文名:N型半導體
  • 別名:電子型半導體
  • 摻雜物:磷等Ⅴ族元素
  • 載流子:電子
特點,形成原理,

特點

半導體中有兩種載流子,即價帶中的空穴和導帶中的電子,以電子導電為主的半導體稱之為N型半導體,與之相對的,以空穴導電為主的半導體稱為P型半導體。 “N”表示負電的意思,取自英文Negative的第一個字母。在這類半導體中,參與導電的 (即導電載體) 主要是帶負電的電子,這些電子來自半導體中的施主。凡摻有施主雜質或施主數量多於受主的半導體都是N型半導體。例如,含有適量五價元素砷、磷、銻等的鍺或矽等半導體。
N型半導體
由於N型半導體中正電荷量負電荷量相等,故N型半導體呈電中性。自由電子主要由雜質原子提供,空穴由熱激發形成。摻入的雜質越多,多子(自由電子)的濃度就越高,導電性能就越強。

形成原理

摻雜和缺陷均可造成導帶中電子濃度的增高. 對於鍺、矽類半導體材料,摻雜Ⅴ族元素(磷、砷、銻等),當雜質原子以替位方式取代晶格中的鍺、矽原子時,可提供除滿足共價鍵配位以外的一個多餘電子,這就形成了半導體中導帶電子濃度的增加,該類雜質原子稱為施主. Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體的施主往往採用Ⅳ或Ⅵ族元素. 某些氧化物半導體,如ZnO、Ta2O5等,其化學配比往往呈現缺氧,這些氧空位能表現出施主的作用,因而該類氧化物通常呈電子導電性,即是N型半導體,真空加熱,能進一步加強缺氧的程度,這表現為更強的電子導電性。

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