N型和P型半导体中的载流子是怎样运动的

作者&投稿:繁昭 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
什么是P型半导体和N型半导体?其多数载流子和少数载流子各是什么?能否说P型半导体带正电、N型半导体带负~

1:P型半导体:在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,形成P型半导体,N型半导体:在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体。
2:N型半导体中 自由电子的浓度大于空穴的浓度,称为多数载流子,空穴称为少数载流子
P型半导体中 多数载流子为空穴,少数载流子为电子
3:P型半导体中多数载流子为空穴,空穴是带正电荷载流子。N型半导体中多数是自由电子,自由电子是带负电荷载流子。

半导体内的载流子有三种运动:载流子的扩散运动,载流子的热运动和载流子的漂移运动。
(1)热运动
在没有任何电场作用时,一定温度下半导体中的自由电子和空穴因热激发所产生的运动是杂乱无障的,好像空气中气体的分子热运动一样。由于是无规则的随机运动,合成后载流子不产生定向位移,从而也不会形成电流。
(2)漂移运动
在半导体的两端外加一电场E,载流子将会在电场力的作用下产生定向运动。电子载流子逆电场方向运动,而空穴载流子顺着电场方向运动。从而形成了电子电流和空穴电流,它们的电流方向相同。所以,载流子在电场力作用下的定向运动称为漂移运动,而漂移运动产生的电流称漂移电流。
(3)扩散运动
在半导体中,载流子会因浓度梯度产生扩散。如在一块半导体中,一边是N型半导体,另一边是P型半导体,则N型半导体一边的电子浓度高,而P型半导体一边的电子浓度低。反之,空穴载流子是P型半导体一边高,而N型半导体一边低。由于存在载流子浓度梯度而产生的载流子运动称为扩散运动。
滴入水中的墨水会快速地向四周扩散,打开药品瓶盖,气味会很快充满整个房间等现象,是现实生活中扩散运动的典型例子,是自然界中的一种普遍规律。
由于电子载流子和空穴载流子分别带负电和正电,扩散运动导致正负电荷搬迁,从而形成电流,这种由扩散运动形成的电流称扩散电流。

N型半导体(N为Negative的字头,由于电子带负电而得此名):掺入少量杂质磷元素(或锑元素)的硅晶体(或锗晶体)中,由于半导体原子(如硅原子)被杂质原子取代,磷原子外层的五个外层电子的其中四个与周围的半导体原子形成共价键,多出的一个电子几乎不受束缚,较为容易地成为自由电子。于是,N型半导体就成为了含电子浓度较高的半导体,其导电性主要是因为自由电子导电。
P型半导体(P为Positive的字头,由于空穴带正电而得此名):掺入少量杂质硼元素(或铟元素)的硅晶体(或锗晶体)中,由于半导体原子(如硅原子)被杂质原子取代,硼原子外层的三个外层电子与周围的半导体原子形成共价键的时候,会产生一个“空穴”,这个空穴可能吸引束缚电子来“填充”,使得硼原子成为带负电的离子。这样,这类半导体由于含有较高浓度的“空穴”(“相当于”正电荷),成为能够导电的物质。
在一块完整的硅片上,用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体,另一边形成P型半导体,那么在两种半导体的交界面附近就形成了PN结。
在P型半导体和N型半导体结合后,由于N型区内电子很多而空穴很少,而P型区内空穴很多电子很少,在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差别。这样,电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。于是,有一些电子要从N型区向P型区扩散,也有一些空穴要从P型区向N型区扩散。它们扩散的结果就使P区一边失去空穴,留下了带负电的杂质离子,N区一边失去电子,留下了带正电的杂质离子。半导体中的离子不能任意移动,因此不参与导电。这些不能移动的带电粒子在P和N区交界面附近,形成了一个很薄的空间电荷区。
在出现了空间电荷区以后,由于正负电荷之间的相互作用,在空间电荷区就形成了一个内电场,其方向是从带正电的N区指向带负电的P区。显然,这个电场的方向与载流子扩散运动的方向相反,阻止扩散。
另一方面,这个电场将使N区的少数载流子空穴向P区漂移,使P区的少数载流子电子向N区漂移,漂移运动的方向正好与扩散运动的方向相反。从N区漂移到P区的空穴补充了原来交界面上P区所失去的空穴,从P区漂移到N区的电子补充了原来交界面上N区所失去的电子,这就使空间电荷减少,内电场减弱。因此,漂移运动的结果是使空间电荷区变窄,扩散运动加强。
最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。在P型半导体和N型半导体的结合面两侧,留下离子薄层,这个离子薄层形成的空间电荷区称为PN结。PN结的内电场方向由N区指向P区。在空间电荷区,由于缺少多子,所以也称耗尽层。


p型半导体和n型半导体的区别是什么
N型和P型半导体之间的主要区别在于它们的电导率和电荷载流子。半导体的电导率由其电荷载流子的密度和迁移率决定。在N型半导体中,掺杂过程引入的额外电子是主要的电荷载流子。这些电子在晶格内相对自由地移动,有助于N型材料的高导电性。在P型半导体中,主要的电荷载流子是掺杂过程产生的空穴。虽然空穴通常被...

什么是n型半导体和p型半导体?
由于五价元素掺入本征半导体后会导致其电子浓度增加,因此n型半导体具有良好的导电性能,可用于制造各种电子器件。与n型半导体相对应的是p型半导体,p型半导体是向本征半导体中掺入少量的三价元素,如硼(B)、铝(Al)等,以增加半导体中的空穴浓度而得到的。在n型半导体中,掺杂杂质通常是五价元素,...

n型半导体和p型半导体的区别是什么?
P型半导体,也称为空穴型半导体。P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体。由于P型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故P型半导体呈电中性。相关如下:在半导体中掺入施主杂质,就得到N型半导体;在半导体中掺入受主杂质,就得到P型半导体。由P型半导体或N型半导体单体构成的产品有热敏电阻器、...

什么是P型半导体和N型半导体?其多数载流子和少数载流子各是什么?能 ...
,使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体。2:N型半导体中 自由电子的浓度大于空穴的浓度,称为多数载流子,空穴称为少数载流子 P型半导体中 多数载流子为空穴,少数载流子为电子 3:P型半导体中多数载流子为空穴,空穴是带正电荷载流子。N型半导体中多数是自由电子,自由电子是带负电荷载流子。

半导体中p型和n型的区别是什么?
P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体;N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。P型和N型半导体都属于杂质半导体,掺杂过程涉及向本征半导体添加掺杂物原子,从而在达到热平衡的过程中改变电子和空穴这两种载流子的分布。根据杂质半导体中主要影响力的载流子,可以将半导体分为P型半导体...

什么叫P型半导体, N型半导体?
由于N型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故N型半导体呈电中性。自由电子主要由杂质原子提供,空穴由热激发形成。掺入的杂质越多,多子(自由电子)的浓度就越高,导电性能就越强。在P型半导体中,参与导电的 (即电荷载体) 主要是带正电的空穴,这些空穴来自半导体中的受主。因此凡掺有受主杂质或受...

p型半导体和n型半导体的区别是什么?
“N”表示负电的意思,取自英文Negative的第一个字母。在这类半导体中,参与导电的 主要是带负电的电子,这些电子来自半导体中的施主。P型半导体,也称为空穴型半导体。P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体。由于P型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故P型半导体呈电中性。

大一电工问题:P型半导体和N型半导体中多数载流子分别为?
p型半导体的多数载流子是空穴,n型半导体的多数载流子是自由电子。

n型半导体和p型半导体的区别是什么?
N型半导体和P型半导体的区别是:N型半导体是在硅材料里掺入微量三价元素,它们形成共价键后由于缺少一个电子而形成空穴型的半导体。而P型半导体是在硅材料里掺入微量的五价元素,它们形成共价键后还多出一个电子而形成电子型半导体。P型半导体基本简介 如果杂质是周期表中第Ⅲ族中的一种元素──受主...

p型半导体的掺杂元素是?
【答案】:B 在硅(Si)单晶中掺入硼(B),形成的是p型半导体;掺入磷(P),形成的是型半导体。硼(B)的价电子带都只有三个电子,是受主杂质,电子能够更容易地由硅(Si)的价电子带跃迁到硼传导带。在这个过程中,由于失去了电子而产生了一个正离子,因为这对于其它电子而言是个“空位”,所以通常...

高平市17738885101: N型和P型半导体中的载流子是怎样运动的呢?
坚毛司佩: 另一方面,这个电场将使N区的少数载流子空穴向P区漂移,使P区的少数载流子电子向N区漂移,漂移运动的方向正好与扩散运动的方向相反

高平市17738885101: N型.P型半导体中的载流子各是什么? -
坚毛司佩: P型半导体:在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了P型半导体. 多数载流子:P型半导体中,空穴的浓度大于自由电子的浓度,称为多数载流子,简称多子. 少数载流子:P型半导体中,自由电子...

高平市17738885101: 晶体管的PN结是如何形成的初学模拟电路,P型半导体中的空穴是多数载流子,N型半导体中的电子是多数载流子电子从N向P运动,空穴相反,N失去电子... -
坚毛司佩:[答案] 半导体制造工艺说用两个不同材料的薄皮贴在一起(三价和五价),会在界面产生电子的扩散运动,随着扩散的进行电子移动,空穴不能移动,空穴失去电子产生拉回电子的力(电场力),逐渐的扩散力与拉回力平衡之后达到稳定状...

高平市17738885101: 半导体中参与导电的电流载体称为载流子.N型半导体的载流子是带负电的电子,P型半导体的载流子是带正电的 -
坚毛司佩: 电流向右,磁场垂直向内,故粒子受到的洛伦兹力向上,由于样品上表面带正电,故载流子是带正电的“空穴”,是P型半导体; 最终洛伦兹力和电场力平衡,有: qvB=q ① 电流的微观表达式为: I=nqvS ② 联立解得: n= 故选:B.

高平市17738885101: N型.P型半导体中的载流子各是什么? -
坚毛司佩:[答案] N型半导体:多数载流子(多子)是电子,少子空穴; P型半导体:多子是空穴,少子是电子; 回答完毕

高平市17738885101: 解释一下P型半导体和N型半导体 以及 PN结 -
坚毛司佩: 半导体受到外界能量激发(比如光),或者经过掺杂以后,会产生能够自由移动的电子或者空穴(能带理论),这些称为载流子.载流子为电子的半导体成为N型半导体,载流子为空穴的称为P型半导体.当P型半导体和N型半导体接在一起的时候,由于一边缺少电子另一边缺少空穴,电子和空穴就会自发的相对扩散,这样的扩散同样使得在接触点向两边的扩散区域存在一个电场,随着扩散的进行,这个电场越来越强,直到这个电场的强度足以和扩散的动力相平衡,这样就形成了稳定的结区,我们称他为PN结.

高平市17738885101: 半导体载流子的扩散? -
坚毛司佩: 电子和空穴存在浓度梯度时就会扩散

高平市17738885101: 什么是P型半导体和N型半导体?其多数载流子和少数载流子各是什么?能否说P型半导体带正电、N型半导体带负 -
坚毛司佩:[答案] 1:P型半导体:在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,形成P型半导体,N型半导体:在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体. 2:N型半导体中 自由电子的浓度...

高平市17738885101: N型半导体和P型半导体中的多子和少子分别是什么?分别依靠哪种载流子导电? -
坚毛司佩:[答案] N型半导体的多子是电子,少子是空穴 P型半导体的多子是空穴,少子是电子

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