N型半导体和P型半导体,PN结的形成和特性

N型半导体和P型半导体

在纯净的半导体例如硅中掺入微量的五价元素磷或砷、锑等就形成N型半导体，又叫电子型半导体。在这类半导体中自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子，因此主要靠电子导体。

在纯净的半导体硅中掺入微量的三价元素铟或铝、镓、硼就形成P型半导体，又叫空穴型半导体。在这类半导体中，空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子，因此主要靠空穴导电。

PN结晶体二极管

PN结的形成和特性

一块半导体材料经特殊处理后，使其一边形成型半导体，一边形成P型半导体。由于N型区的多数载流子是电子，电子的浓度大;而P型区的多数载流子是空穴，空穴的浓度大，因而在两区的交界面上，就发生了N区的电子和P区的空穴分别向对方扩散的现象。扩散的结果是：N区靠近交界面处，由于跑掉了由电子形成了一个带正电的薄层；而在P区靠近交界面处，由于跑掉了空穴，留下了负离子而形成了一个带负电的薄层。两个带电薄层构成了一个空间电荷区，我们称阻挡层。由于两个薄层各带不同的电荷，因此也就形成了一个由N区指向P区的电场，称作阻挡层电场。

PN结的单向导电性PN结在外界电压的作用下具有单向导电的特性。当PN结接上正向电压时,P区的电势比N区髙，则外电场和狙挡层电场的方向相反，阻挡层变薄，结电阻较小，PN结处于导通状态。当结接反向电压时,N区的电势比P区髙，外加电场与阻挡层电场方向一致，阻挡层变厚,PN结电阻很大，则PN结处于哉止状态。这样就形成了PN结的单向导电性。