什么是N型单导体与P型半导体

什么是N型单导体与P型半导体

N型单导体和P型半导体是两种不同类型的半导体材料，它们具有不同的电子特性和导电能力。

N型单导体是在纯的硅或其他半导体材料中掺入五价元素（如磷、砷等）而形成的。这些五价元素会引入额外的自由电子，使得材料中的载流子以电子为主，因此称为N型（n-type）。在N型材料中，电子作为主要的载流子负责电流的传导。当N型材料被正向偏置（正电压施加在N区）时，电子会在导带中移动，从而形成电流。

P型半导体是在纯的硅或其他半导体材料中掺入三价元素（如硼、铝等）而形成的。这些三价元素会引入空穴（正电荷载流子），使得材料中的载流子以空穴为主，因此称为P型（p-type）。在P型材料中，空穴作为主要的载流子负责电流的传导。当P型材料被正向偏置（正电压施加在P区）时，空穴会在价带中移动，从而形成电流。

当N型和P型材料结合在一起形成PN结时，由于它们之间的载流子浓度差异，会形成电场，这也是二极管的关键特性。这个PN结具有非线性导电特性，使得它能够实现电流的单向导通性，即在正向偏置时能够导通电流，而在反向偏置时产生很大的电阻，几乎不导通电流。这就为二极管的应用提供了基础，如整流、信号调制、电压参考等。

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，是一种电子型半导体。将磷（P）、锑（Sb）、砷（As）等5价原子的杂质少量地掺进锗或硅的纯晶体中可以形成N型半导体，此类提供电子的杂质称为施主杂质;

另一方面，P型半导体，即空穴型半导体，是以带正电的空穴导电为主的半导体。掺入3价原子硼（B）、镓（Ga） 、铟（In）等则可形成P型半导体，此类提供空穴的杂质称为受主杂质。其中，拥有负（Negative）电荷的自由电子及扮演正（Positive）电荷角色的空穴担负着传导电流的作用。

如图所示，将晶体管的一半做成P型，另一半做成N型，P型与N型结合的部分称为PN结。

P型部分拥有许多空穴，而N型部分拥有许多自由电子。在P型半导体和N型半导体结合后，由于N型区内自由电子为多子，空穴几乎为零称为少子，而P型区内空穴为多子，自由电子为少子，在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差。由于自由电子和空穴浓度差的原因，有一些电子从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。

最后，多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡，混合而达到平衡状态。而我们将移动至对方领域的载流子称为注入载流子。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。

n型半导体和p型半导体哪个导电性好

N型半导体和P型半导体具有不同的导电性。

在N型半导体中，由于材料中引入了额外的自由电子，电子是主要的载流子，导电性较好。这是因为在N型半导体中，外部电场或施加的电压会推动自由电子在导带中移动，从而形成电流。

而在P型半导体中，由于材料中引入了空穴，空穴是主要的载流子。相对于N型半导体，空穴移动的速度较慢，因此导电性稍差。

对于常见的半导体材料，N型半导体的导电性要好于P型半导体。这也是为什么在很多半导体器件中，N型材料常用作导电层，而P型材料常用作控制电流流动或形成PN结的区域。

导电性的好坏除了与材料类型相关，也与材料的纯度、杂质掺入量以及温度等因素有关。

审核编辑：黄飞