半导体n型和p型共32页
半导体的n型和p型
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3.杂质半导体
p型半导体
•因三价杂质原子在与硅原子 形成共价键时，缺少一个价 电子而在共价键中留下一个 空穴。 •在Ｐ型半导体中空穴是多数载流子，它主要由掺杂形 成 ；自由电子是少数载流子， 由热激发形成。 •空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子。三价 杂质因而也称为受主杂质。
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模拟电子技术基础
电炉 石英管 N
2
硅晶片
排气口 电炉
液态杂质源
O2
28
4.掺杂工艺简介
半导体中的扩散可以视作在晶格中通过空位或填隙 原子形式进行的原子移动。下图显示了2种基本的原 子扩散模型。
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4.掺杂工艺简介
离子注入的分布
离子注入是一种将带电的且具有能量的粒子注入衬底硅的过 程。注入能量介于1keV到1MeV之间，注入深度平均可达 10nm~10um，离子剂量变动范围从用于阈值电压调整的 1012/cm3到形成绝缘层的1018/cm3。相对于扩散工艺，离子 注入的主要好处在于能更准确地控制杂质掺杂、可重复性和 较低的工艺温度。 高能的离子由于与衬底中电子和原子核的碰撞而失去能量， 最后停在晶格内某一深度。平均深度由于调整加速能量来控 制。杂质剂量可由注入时监控离子电流来控制。主要副作用 是离子碰撞引起的半导体晶格断裂或损伤。因此，后续的退 化处理用来去除这些损伤。
+4
+4
P型和N型半导体区别
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。
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子，就形成P型半导体。
在P型半导体中，空穴为多子，自由电子为少子，主要靠空穴导电。
空穴主要由杂质原子提供，自由电子由热激发形成。
掺入的杂质越多，多子（空穴）的浓度就越高，导电性能就越强。
N型半导体也称为电子型半导体。
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。
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。
在N型半导体中，自由电子为多子，空穴为少子，主要靠自由电子导电。
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。
（学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收获，努力就一定可以获得应有的回报）
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P型半导体与N型半导体
例2
本征半导体是一种有趣的材料，只要在掺入少量、定量的特定掺杂质原子后，就显示半导体的真正能力，能明显地改变半导体的电化学特性。掺入杂质的半导体称为非本征半导体。半导体中的杂质可以分为施主杂质和受主杂质，也可分为浅能级杂质和深能级杂质。
*
理论分析认为
由于杂质和缺陷的存在，会使严格按周期排列的原子所产生的周期性势场受到破坏，有可能在禁带中引入允许电子存在的能量状态（即能级），从而对半导体的性质产生决定性的影响。
情况一
*
情况二
当NA»ND时，施主能级上的全部电子跃迁到受主能级上后，受主能级还有(NA-ND)个空穴，它们可以跃迁到价带成为导电空穴，所以，p=NA-ND ≈NA，半导体是P型的
*
有效杂质浓度
经过补偿之则（ND-NA）为有效施主浓度； 当NA >ND时，则（NA-ND）为有效受主浓度。
间隙式杂质
替位式杂质
*
两种杂质的特点
间隙式杂质 原子半径一般比较小，如锂离子（Li+）的半径为0.68 Å，所以锂离子进入硅、锗、砷化镓后以间隙式杂质的形式存在。 替位式杂质 原子的半径与被取代的晶格原子的半径大小比较相近，且它们的价电子壳层结构也比较相近。如硅、锗是Ⅳ族元素，与Ⅲ、Ⅴ族元素的情况比较相近，所以Ⅲ、Ⅴ族元素在硅、锗晶体中都是替位式杂质。
利用杂质补偿的作用，就可以根据需要用扩散或离子注入等方法来改变半导体中某一区域的导电类型，以制备各种器件。
若控制不当，会出现ND≈NA的现象，这时，施主电子刚好填充受主能级，虽然晶体中杂质可以很多，但不能向导带和价带提供电子和空穴，（杂质的高度补偿）。这种材料容易被误认为是高纯度的半导体，实际上却含有很多杂质，性能很差。
*
p型半导体和n型半导体导电能力
P型半导体和n型半导体导电能力半导体材料是一类在电子学领域中具有重要应用的材料，它具有介于导体和绝缘体之间的导电特性。
而p型半导体和n型半导体是半导体材料中的两种重要类型，它们的导电能力是半导体器件工作的关键。
本文将从p型半导体和n型半导体的导电能力特性入手，探讨它们在电子器件中的应用。
一、p型半导体的导电能力1. 杂质掺杂p型半导体是指在纯净的半导体材料中，由外加杂质掺入使其导电类型转变为正电荷载流子的半导体。
常用的杂质有铝（Al）、硼（B）等。
p型半导体的导电能力主要来源于由掺杂杂质形成的空穴（正电荷载流子）。
2. 导电特性由于p型半导体中的空穴为主导电载流子，因此其导电特性取决于空穴的迁移率和扩散率。
相比n型半导体而言，p型半导体的导电能力较弱，但在一些特定的电子器件中，p型半导体也具有重要的应用价值。
二、n型半导体的导电能力1. 杂质掺杂n型半导体是指在纯净的半导体材料中，由外加杂质掺入使其导电类型转变为负电荷载流子的半导体。
常用的杂质有磷（P）、砷（As）等。
n型半导体的导电能力主要来源于由掺杂杂质形成的自由电子（负电荷载流子）。
2. 导电特性由于n型半导体中的自由电子为主导电载流子，因此其导电特性取决于自由电子的迁移率和扩散率。
相比p型半导体而言，n型半导体的导电能力较强，因此在电子器件中得到广泛的应用。
三、p型半导体和n型半导体的应用1. 集成电路在集成电路中，p型半导体和n型半导体往往交替排列，形成复杂的电路结构。
通过p-n结的形成，可以实现整流、放大、开关等各种功能，为现代电子设备的发展提供了重要的支持。
2. 光电器件在光电器件中，p型半导体和n型半导体可以形成光电二极管、太阳能电池等器件，将光能转化为电能，具有广泛的应用前景。
3. 光电子器件光电子器件利用p型半导体和n型半导体的光电转换特性，实现光信号的检测、放大和处理，被广泛应用于通信、显示、医疗等领域。
p型半导体和n型半导体作为重要的半导体材料类型，其导电能力及应用具有重要的理论和实际意义。
n型半导体、P型半导体
受主型掺杂（情况类似）
如何判断参杂杂质类型
掺杂杂质类型可以从杂质对半导体的逸出功和导电率影响来 判断。 1、用逸出功来判断 如果引入某种杂质后，半导体的逸出功变小，那么这种杂 质是施主型的，相反则为受主型杂质。 2、用导电率来判断 对于n型，凡是使导电率增加的物质为施主型杂质，相反 则为受主型杂质。 对于P型，凡是使导电率下降的物质为施主型杂质，相反 则为受主型杂质。
CO在NiO上催化氧化反应机理
（1）Ni
（2）O
-
2+
+1/2O2→+Ni
3+
O
-
吸
吸+Ni
3++CO（g）→CO
2（吸）+Ni
2+
（3）CO2（吸） →CO2（g）
总式：CO+1/2O2 →CO2
烃类在半导体型催化剂上的脱氢过程
R CH2 CH3 H
R CH2
R CH2=CHR CH H H H2
E
E （ c）
5eV~10eV （ b）
0.2eV~0.3eV
导体
E （ d）
绝缘体
E （ e）
本征半导体
施主能线
受主能线
N型 半 导 体
P型 半 导 体
Ef
Ef
Ef
本征半导体、n型半导体、P型半导体
N型半导体和p型半导体的形成 当金属氧化物是非化学计量，或引入杂质离子或原子可产 生n型、p型半导体。 杂质是以原子、离子或集团分布在金属氧化物晶体中，存 在于晶格表面或晶格交界处。这些杂质可引起半导体禁带 中出现杂质能级。 如果能级出现在靠近半导体导带下部称为施主能级。施主 能的电子容易激发到导带中产生自由电子导电。这种半导 体称为n型半导体。 如果出现的杂质能级靠近满带上部称为受主能级。在受主 能级上有空穴存在。很容易接受满带中的跃迁的电子使满 带产生正电空穴关进行空穴导电，这种半导体称为p型半 导体。
半导体的n型和p型概要
在Ｎ型半导体中自由电子是多数载流子，它主要由杂 质原子提供；空穴是少数载流子, 由热激发形成。
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模拟电子技术基础
掺入少量五价杂质元素磷 +4 +4 +4
P
+4
+4
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3.杂质半导体
杂质半导体的示意图
多子—空穴 P型半导体 多子—电子 N型半导体
－
－ － 少子—电子
－ － －
－
－
－ －
+
+ +
+
+ +
+ + +
+ + +
－ －
少子—空穴
多子浓度——与杂质浓度有关
少子浓度——与温度有关
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4.掺杂工艺简介
杂质掺杂的实际应用主要是改变半导体的电特性。扩 散和离子注入是半导体掺杂的两种主要方式。 高温扩散：一直到20世纪70年代，杂质掺杂主要是由 高温的扩散方式来完成，杂质原子通过气相源或掺杂 过的氧化物扩散或淀积到硅晶片的表面，这些杂质浓 度将从表面到体内单调下降，而杂质分布主要是由高 温与扩散时间来决定。 离子注入：掺杂离子以离子束的形式注入半导体内， 杂质浓度在半导体内有个峰值分布，杂质分布主要由 离子质量和注入能量决定。 扩散和离子注入两者都被用来制作分立器件与集成电 路，因为二者互补不足，相得益彰。
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3.杂质半导体
应当注意，通过增加施主原子数可以提高半导 体内的自由电子浓度，由此增加了电子与空穴 的复合几率，使本征激发产生的少子空穴的浓 度降低。由于电子与空穴的复合，在一定温度 条件下，使空穴浓度与电子浓度的乘积为一常 数，即 pn = pini 式中pini分别为本征材料中的空穴浓度和电子 浓度，可以得到如下关系式： pn = ni2
p型半导体和n型半导体的概念
p型半导体和n型半导体的概念1. 什么是半导体？嘿，大家好，今天我们来聊聊半导体，尤其是p型半导体和n型半导体。
你可能会想，半导体到底是什么玩意儿？其实，简单来说，半导体就是介于导体和绝缘体之间的一种材料。
就像你在沙滩上找到的贝壳，不是海水里的鱼，也不是沙子，它们有自己的特点。
半导体在电子产品中可谓是举足轻重，没有它们，我们的手机、电脑都得“哭爹喊娘”。
说到这里，咱们不妨把话题往前推，先看看这些小家伙是怎么工作的。
1.1 半导体的基本性质半导体的一个重要特性就是它们的导电性可以被调节。
就像你在调音台上调节音量一样，半导体的导电能力可以通过掺杂其他元素来改变。
这就像给你的沙拉里加点盐，味道瞬间变得不一样。
掺杂的过程就是往半导体里加入一些“外援”，从而改变它的电性。
这里面就产生了p型和n型半导体。
2. p型半导体好，接下来咱们聊聊p型半导体。
名字听起来很高大上，其实它的原理并不复杂。
p型半导体是通过掺杂一些带有“缺电子”的元素来制造的。
想象一下，这就像一个热闹的聚会，大家都在开心地跳舞，但突然有几个朋友不小心走开了，留下了空位。
这个“空位”就是我们说的“正电荷”，也就是“洞”。
这些洞实际上是电流的载体，就像聚会上的舞者们在空位之间游走，传递着热情。
2.1 p型半导体的特点p型半导体的一个特别之处就是它的“洞”会吸引电子，形成电流。
就像你在游乐园里排队玩过山车，队伍中的人越多，气氛越热烈。
p型半导体中，缺少的电子会让周围的电子更积极地参与到“舞会”中。
这使得p型半导体在电子器件中发挥着重要作用，比如二极管和晶体管。
2.2 p型半导体的应用说到应用，p型半导体可谓是“干将莫邪”，在很多地方都能看到它的身影。
比如在太阳能电池中，p型半导体与n型半导体结合，形成了一个小小的“发电厂”。
阳光一照，电流就开始源源不断地输出，简直就是“坐收渔利”。
所以，如果你有一天想在家里装个太阳能板，没准儿就是p型半导体在帮你省钱呢。
n型半导体和p型半导体名词解释
n型半导体和p型半导体名词解释嘿，朋友！你知道什么是 n 型半导体吗？就好像一个大团队里，有
一群特别活跃的小伙伴，它们带着多余的电子，在半导体的世界里欢
快地奔跑着。
比如说，在硅晶体中加入一些五价元素，像磷啊，这些
多出来的电子就像是给这个团队注入了新的活力，让它变得与众不同，这就是 n 型半导体啦！例子嘛，就好比一场比赛，n 型半导体就像是那支拥有超多速度型选手的队伍，冲劲十足！
那 p 型半导体又是啥呢？哎呀呀，这就像是另一个团队啦，这里面
有一些位置空了出来，就等着有人来填补。
在半导体里，通过加入三
价元素，比如硼，就形成了这样的局面，这些空穴就好像是一个个等
待机会的位置。
这就像一个拼图游戏，p 型半导体就是那个还缺几块才能完整的拼图。
举个例子，就如同一个乐团里缺了几个关键的乐手位
置呀！
n 型半导体和 p 型半导体，它们可有意思啦！它们就像是两个不同
风格的乐团，各自有着独特的魅力和作用。
n 型半导体带着电子的活力，p 型半导体有着空穴的吸引力。
它们在半导体的舞台上相互配合，共同演绎出精彩的电子乐章。
你想想看，要是没有 n 型半导体和 p 型半导体，那我们的电子设备
会变成什么样啊？简直不敢想象！所以说啊，它们真的超级重要的呢！我的观点就是，n 型半导体和 p 型半导体是半导体世界里不可或缺的两
部分，它们相互协作，才让我们享受到了各种先进的电子技术带来的便利呀！。
第三章 P型半导体和N型半导体接触
分布．对图(a)及(b)表示的一维p-n结和对应的热平衡能带图,
空 间 电 荷 分 布 和 静 电 电 势 的 特 定 关 系 可 由 泊冶松金结方 程 式
(Poisson’s equation)得到，
d 2
dx 2
dE dx
s s
q
s
(ND
N A p n)
p p
静
冶金结 n
电 势
n
这里假设所有的施主和受主皆已电离 （a） 冶金结中突变掺杂的p-n结
在 远 离 冶 金 结 (metallurgical
（a） 冶金结中突变掺杂的p-n结
junction)的区域，电荷冶金保结持中性 ，且总空间电p 荷密度为零．对n这些 中性区域，上式可简化为
d 2
dx 2
0 （a）即冶金N结D中突N变A掺杂p的p-nn结 0
Jp
J（p 漂移） J（p 扩散） q p pE qDp
dp dx
q p
p( 1 q
dE场用了 E
1 q
dEC dx
1 q
dEi dx
和爱因斯坦关系式 Dp
kT q
p
由空穴浓度的关系式和其导数
p
ni
exp(
Ei
EF kT
)
dp p ( dEi dEF ) dx kT dx dx
热平衡状态下的p-n结
将上式，即
dp p ( dEi dEF ) 代入下式，即
Jp
dx kT dx dx
J（p 漂移） J（p 扩散） q p pE qDp
dp dx
q p
p( 1 q
dEi dx
)
kT p
dp dx
p型,n型半导体
p型,n型半导体【原创版】目录1.半导体的基本概念2.p 型半导体的特性和制作方法3.n 型半导体的特性和制作方法4.p 型和 n 型半导体的结合应用正文一、半导体的基本概念半导体是一种电子材料，其导电性能介于绝缘体和导体之间。
半导体的电导率可以通过掺杂、温度变化和光照等方法进行调节。
半导体材料主要有硅（Si）、锗（Ge）、砷化镓（GaAs）等，其中硅是最常用的半导体材料。
二、p 型半导体的特性和制作方法1.特性：p 型半导体是在纯半导体中掺杂少量电子浓度较低的杂质元素，如硼（B）、铝（Al）等，使其空穴浓度增加，从而增强半导体的导电性能。
p 型半导体的空穴为多数载流子，电子为少数载流子。
2.制作方法：制作 p 型半导体的方法主要有扩散法、离子注入法等。
扩散法是将杂质元素通过高温扩散到半导体晶体中，形成 p 型区域。
离子注入法是将杂质元素以离子形式注入到半导体晶体中，形成 p 型区域。
三、n 型半导体的特性和制作方法1.特性：n 型半导体是在纯半导体中掺杂少量电子浓度较高的杂质元素，如磷（P）、砷（As）等，使其电子浓度增加，从而增强半导体的导电性能。
n 型半导体的电子为多数载流子，空穴为少数载流子。
2.制作方法：制作 n 型半导体的方法主要有扩散法、离子注入法等。
扩散法是将杂质元素通过高温扩散到半导体晶体中，形成 n 型区域。
离子注入法是将杂质元素以离子形式注入到半导体晶体中，形成 n 型区域。
四、p 型和 n 型半导体的结合应用1.p 型和 n 型半导体结合可以形成 p-n 结，是半导体器件的基本结构，应用广泛，如二极管、晶体管等。
2.p 型和 n 型半导体结合还可以形成 p-n-p 结构和 n-p-n 结构，是场效应晶体管的基本结构，应用于放大、开关等电路。
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半导体的n型和p型
多子—空穴 P型半导体 多子—电子 N型半导体
－
－ － 少子—电子
－ － －
－
－
－ －
+
+ +
+
+ +
+ + +
+ + +
－ －
少子—空穴
多子浓度——与杂质浓度有关
少子浓度——与温度有关
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4.掺杂工艺简介
杂质掺杂的实际应用主要是改变半导体的电特性。扩 散和离子注入是半导体掺杂的两种主要方式。 高温扩散：一直到20世纪70年代，杂质掺杂主要是由 高温的扩散方式来完成，杂质原子通过气相源或掺杂 过的氧化物扩散或淀积到硅晶片的表面，这些杂质浓 度将从表面到体内单调下降，而杂质分布主要是由高 温与扩散时间来决定。 离子注入：掺杂离子以离子束的形式注入半导体内， 杂质浓度在半导体内有个峰值分布，杂质分布主要由 离子质量和注入能量决定。 扩散和离子注入两者都被用来制作分立器件与集成电 路，因为二者互补不足，相得益彰。
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3.杂质半导体
p型半导体
•因三价杂质原子在与硅原子 形成共价键时，缺少一个价 电子而在共价键中留下一个 空穴。 •在Ｐ型半导体中空穴是多数载流子，它主要由掺杂形 成 ；自由电子是少数载流子， 由热激发形成。 •空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子。三价 杂质因而也称为受主杂质。
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N型与P型半导体
N型与P型半导体什么是N型半导体，什么是P型半导体？N型半导体也称为电子型半导体。
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。
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。
在N型半导体中，自由电子为多子，空穴为少子，主要靠自由电子导电。
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。
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。
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子，就形成P型半导体。
在P型半导体中，空穴为多子，自由电子为少子，主要靠空穴导电。
空穴主要由杂质原子提供，自由电子由热激发形成。
掺入的杂质越多，多子（空穴）的浓度就越高，导电性能就越强。
掺入的杂质越多，多子（空穴）的浓度就越高，导电性能就越强。
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P型半导体。
在P型半导体中，空穴为多子，自由电子为少子，主要靠空穴导电。
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。
空穴主要由杂质原子提供，自由电子由热激发形成。
n型半导体就是在单晶硅中掺入5族元素杂质，多子为电子，p型半导体是掺入3族杂质，多子为空穴。
更深入的理解是通过改变费米能级使得自由电子或空穴的占有率提升，从而改变半导体导电性能。
怎么使N型半导体变成P型半导体？什么条件下可以使N型半导体变成P型半导体？N型半导体就是导电载流子是电子，P型半导体就是导电载流子是空穴。
N型半导体中之所以是电子导电是因为其在本征半导体基础上进行了施主掺杂（例如在本征Si中掺入5价的磷元素）而P型半导体中之所以是空穴导电是因为其在本征半导体基础上进行了授主掺杂（例如在本征Si中掺入3价的硼元素）Si为4价所以假设要想把磷掺杂量为X的N 型半导体转为P型当然就是在此N型半导体中掺入大于X量的磷（当然具体掺杂量与工艺及材料有关）半导体的掺杂等工艺要在超净间中进行，掺杂是半导体工艺中的一步，主要的掺杂方法有离子注入和热扩散半导体材料中形成pn结,是不是一定要先有p型半导体跟n型半导体? P型硅中是怎么形成pn结的?求解是的。
P型和N型半导体
P型和N型半导体如果杂质是周期表中第Ⅲ族中的一种元素──受主杂质，例如硼或铟，它们的价电子带都只有三个电子，并且它们传导带的最小能级低于第Ⅳ族元素的传导电子能级。
因此电子能够更容易地由锗或硅的价电子带跃迁到硼或铟的传导带。
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”，所以通常把它叫做“空穴”，而这种材料被称为“P”型半导体。
在这样的材料中传导主要是由带正电的空穴引起的，因而在这种情况下电子是“少数载流子”。
如图1所示。
N型半导体如果掺入的杂质是周期表第V族中的某种元素──施主杂质，例如砷或锑，这些元素的价电子带都有五个电子，然而，杂质元素价电子的最大能级大于锗（或硅）的最大能级，因此电子很容易从这个能级进入第Ⅳ族元素的传导带。
这些材料就变成了半导体。
因为传导性是由于有多余的负离子引起的，所以称为“N”型。
也有些材料的传导性是由于材料中有多余的正离子，但主要还是由于有大量的电子引起的，因而（在N型材料中）电子被称为“多数载流子”。
如图2所示。
P型和N型半导体的应用由P型半导体或N型半导体单体构成的产品有热敏电阻器、压敏电阻器等电阻体。
由P型与N型半导体结合而构成的单结半导体元件，最常见的是二极管；此外，FET也是单结元件。
PNP或NPN以及形成双结的半导体就是晶体管。
（1）用于LEDLED在20世纪60年代诞生后就被认定是荧光灯管、灯泡等照明设备的终结者，甚至有人认为LED将会开创一个新的照明时代，最终出现在所有需要照明的场合。
LED的工作原理和我们常见的白炽灯、荧光灯完全不同，LED从本质上来说是一种半导体器件。
LED的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体的交界面就会出现一个具有特殊导电性能的薄层，也就是常说的PN结(PN Junction Transistors)。
PN结可以对P型半导体和N型半导体中多数载流子的扩散运动产生阻力，当对PN结施加正向电压时，电流从LED的阳极流向阴极，而在PN结中少数载流子与多数载流子进行复合，多余的能量就会转变成光而释放出来。
P型和N型半导体
个人收集整理仅供参考学习
电流是指电荷的定向移动。
在半导体材料硅或锗晶体中掺入三价元素杂质可构成缺壳粒的P型半导体，掺入五价元素杂质可构成多余壳粒的N形半导体。
1，说锗晶体本身是电中性的，那掺入三价元素杂质后的P型半导体还是电中性的吗？2，入三价元素杂质的N形半导体如果还为电中性，为什么电子的数目较多？
3，入五价元素杂质的P型半导体如果还为电中性，为什么空穴的数目较多？空穴在电场力的作用下还可以移动？那空穴到底指的是什么？
4，果P型半导体和N形半导体都符合了电中性，那结合之后电子为什么在没有电场力的作用下还可以移动？。
P型和N型半导体
P型和N型半导体如果杂质是周期表中第Ⅲ族中的一种元素──受主杂质，例如硼或铟，它们的价电子带都只有三个电子，并且它们传导带的最小能级低于第Ⅳ族元素的传导电子能级。
因此电子能够更容易地由锗或硅的价电子带跃迁到硼或铟的传导带。
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”，所以通常把它叫做“空穴”，而这种材料被称为“P”型半导体。
在这样的材料中传导主要是由带正电的空穴引起的，因而在这种情况下电子是“少数载流子”。
如图1所示。
N型半导体如果掺入的杂质是周期表第V族中的某种元素──施主杂质，例如砷或锑，这些元素的价电子带都有五个电子，然而，杂质元素价电子的最大能级大于锗（或硅）的最大能级，因此电子很容易从这个能级进入第Ⅳ族元素的传导带。
这些材料就变成了半导体。
因为传导性是由于有多余的负离子引起的，所以称为“N”型。
也有些材料的传导性是由于材料中有多余的正离子，但主要还是由于有大量的电子引起的，因而（在N型材料中）电子被称为“多数载流子”。
如图2所示。
P型和N型半导体的应用由P型半导体或N型半导体单体构成的产品有热敏电阻器、压敏电阻器等电阻体。
由P型与N型半导体结合而构成的单结半导体元件，最常见的是二极管；此外，FET也是单结元件。
PNP或NPN以及形成双结的半导体就是晶体管。
（1）用于LEDLED在20世纪60年代诞生后就被认定是荧光灯管、灯泡等照明设备的终结者，甚至有人认为LED将会开创一个新的照明时代，最终出现在所有需要照明的场合。
LED的工作原理和我们常见的白炽灯、荧光灯完全不同，LED从本质上来说是一种半导体器件。
LED的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体的交界面就会出现一个具有特殊导电性能的薄层，也就是常说的PN结(PN Junction Transistors)。
PN结可以对P型半导体和N型半导体中多数载流子的扩散运动产生阻力，当对PN结施加正向电压时，电流从LED的阳极流向阴极，而在PN结中少数载流子与多数载流子进行复合，多余的能量就会转变成光而释放出来。
p型半导体和n型半导体定义
p型半导体和n型半导体是两种基本类型的半导体材料，其定义如下：
1. p型半导体：p型半导体是指在其晶格结构中掺入了一定量的三价元素（如硼、铝等），使其成为带有正电荷的材料。
这些掺杂材料通常被称为"杂质"或"受主杂质"。
在p型半导体中，这些杂质原子取代了晶格中的一些原子，并在晶格中创建了"空穴"，即带有正电荷的移动空位。
因此，p型半导体中主要载流子是空穴，而电子的浓度相对较低。
2. n型半导体：n型半导体是指在其晶格结构中掺入了一定量的五价元素（如磷、砷等），使其成为带有负电荷的材料。
这些掺杂材料通常被称为"杂质"或"施主杂质"。
在n型半导体中，这些杂质原子取代了晶格中的一些原子，并在晶格中创建了额外的自由电子，增加了电子的浓度。
因此，n型半导体中主要载流子是电子。
这两种类型的半导体材料在电子和空穴的载流子浓度上有所不同，这是由掺杂材料的性质决定的。
通过将p型半导体和n型半导体连接在一起，形成p-n结，可以构建出各种半导体器件，如二极管、晶体管和集成电路等。
这种组合利用了载流子在p-n结中的漂移和扩散行为，实现了半导体器件的功能。
n型半导体和p型半导体和复合型半导体
n型半导体和p型半导体和复合型半导体n型半导体、p型半导体和复合型半导体在现代电子学中扮演着重要的角色。
理解这些半导体的性质以及它们在电子器件中的应用，对于我们深入探索电子学的奥秘至关重要。
1. 引言在现代科技的领域中，电子学起着重要的作用。
从计算机到手机，从电视到智能家居，电子器件满足了我们对现代生活便利性和娱乐享受的需求。
而这些电子器件的核心就是半导体材料，尤其是n型半导体、p型半导体和复合型半导体。
本文将探讨这三种半导体的特性、应用以及它们在电子器件中的作用。
2. n型半导体的特性及应用n型半导体是指在半导体材料中掺杂了电子富余的杂质，使其具有更多自由电子。
以硅（Si）为例，晶体硅中掺入磷（P）等元素，磷原子提供了额外的电子，形成了n型半导体。
在n型半导体中，电子是主要的载流子，而空穴则是较少的。
n型半导体具有高的电子迁移率和较低的电阻率，因此在大部分电子器件中起着极其重要的作用。
二极管、场效应晶体管和太阳能电池等都是基于n型半导体的。
3. p型半导体的特性及应用相比之下，p型半导体是通过在半导体材料中掺入电子亏损的杂质而形成的。
以硅为例，掺入硼（B）等元素可以形成p型半导体。
在p型半导体中，空穴是主要的载流子，而电子是较少的。
p型半导体具有高的空穴迁移率和较低的电阻率，在电子器件中同样扮演着重要的角色。
二极管、场效应晶体管和发光二极管（LED）等也都是基于p型半导体的。
4. 复合型半导体的特性及应用除了n型和p型半导体之外，复合型半导体也是电子学领域中的重要组成部分。
复合型半导体是指通过同时掺入电子和空穴的杂质，使其电子和空穴之间发生复合，形成电子和空穴之间的“复合层”。
复合型半导体的特性取决于电子和空穴复合的速率。
在某些特定的应用中，复合型半导体能够提供更高的效率和更灵活的操作。
光伏电池就是基于复合型半导体的。
在现代电子学中，通常会将n型半导体和p型半导体组合在一起，构成各种各样的电子器件，例如二极管、晶体管和集成电路等。