半导体是如何导电的

半导体导电原理 半导体一般是由4 价的硅或锗为主体材料，它们的晶体结构也和金刚石一样，每个原子由4 个价和运转在空间等距、有序环绕，构成金刚石结构，很纯的单晶硅基本不导电。

N型半导体  在纯硅晶体中加了少量的磷元素后，就形成了N型半导体。5价的磷原子镶嵌在硅晶体中，本来硅晶体的每个原子通过4个结构元相互联接，价和速率相同，而磷的5个价电子参入硅中价和运转，尚有一个电子无价和轨道，它杂混在其它价和轨道中，扰乱了原均匀的速率，使得整个晶体中的价和电子出现了拥挤和等待的紊乱现象，于是晶体中出现了临时性的电子空位(临时性空位在晶体中占有一定概率)，外来电子可乘虚而入，晶体的导电能力增加，形成的N型半导体。

P型半导体 在硅晶体中加入少量的硼元素后，硼在价和结构中顶替了一个硅原子，因硼外层只有3个价电子，使得与硼相连的4个结构元中有一个是单电子价和运转，于是就有了电子空位，与这个结构元相连的6个结构元外端又连着18个结构元，这样电子空位呈2×3 扩展，所以该晶体的导电能力也呈几何级数增加。电子空位扩展之后空位出现的时间越来越短，也就不成其为空位了。

以上论述说明，不管是N型还是P型半导体，其导电能力都是由电子空位提供的。电子空位则是由晶体中杂质分布引起价和电子紊乱运行所致，所出现的电子空位是瞬时的、随机的。这也导致了半导体的"测不准"及温升，热敏等诸多物理性质。

晶体管的PN结的实质是疏通或堵塞电子空位。

二极管 把N 型和P 型半导体材料紧密结合起来，两端连上导线，就形成了半导体二极管。二极管最关键的部位在两种材料的结合处，人们称之为P N 结。

由于N 型半导体是5 价的磷镶嵌在以4 价为主体硅晶体中，有多出的电子。而在P 型半导体中是3 价的硼在以硅为主体的结构元连接中，顶替了一个硅原子的位置，在整体上有缺少电子的趋势。把这两种晶体紧密结合：N 型半导体中多出的电子向缺少电子的P 型半导体中扩散。这样，在结合部附近，各结构元的价和电子数正好达到平衡，（图9-1）每个原子周围的价和电子平稳运转，没有了电子的紊乱和等待，也就没有了电子空位。这就是在不导电时的P N 结。

可以。半导体可以根据掺杂剂的种类进行分类。完全不含任何杂质且无晶格缺陷的纯净半导体称为本征半导体（intrinsic semiconductor）；而根据掺杂元素的不同我们可以分为n型或p型半导体。

硅元素和锗元素位于第四主族，最外层有4个电子，结构稳定，是理想的半导体材料。我们把最外层具有5个电子的第五主族元素，如磷（P）、砷（As）或锑（Sb）作为杂质掺杂到硅中，即可制成n型半导体。第五主族元素中的5个电子的其中4个和硅结合，剩余的一个即可自由移动成为自由电子，而这个电子就是n型半导体的载流子，如图所示。

掺杂形成n型半导体

同理，把最外层具有3个电子的第三主族元素，如硼（B）、镓（Ga）或铟（In）作为杂质掺杂到硅中，即可制成p型半导体。第三主族元素的3个电子和硅的3个电子结合，其中一个价电子将不足以使硅和硼键合，从而产生了缺少电子的空穴，这个空穴就是p型半导体的载流子，如图所示。

掺杂形成p型半导体

其中 “n” 代表负电，取自英文negative的首字母。 “p” 表示正电的意思，取自英文positive的首字母。

1.其实你的问题是因为概念的混淆。

当电子移动时，留下的空状态可以被看成假想的粒子，这些空状态被叫做空穴。由以上空穴的定义可以看到，空穴其实是假想的与电子相对应的一种粒子。而磷原子在N型半导体中形成正离子的原因是其5个价电子只有4个与Si或Ge成键，剩余的一个则以电子的形式放出，所以该磷并不是假想的，而是实际存在的。所以我们说它形成了正离子而不是空穴。

2.对。

但是在这里我有个疑问：你为什么没有问“实质是不是就是N区的电子向P区移动，P区的空穴向N区移动”呢？

当弄清楚第一个问题后，答案很简单，空穴是假想的，是电子移动的结果。

3.空间电荷区实际上是一个载流子不断复合的动态平衡的区域。也就是载流子复合一直存在于其中，但是多子的扩散与少子的漂移动态平衡，宏观上看来，是一个稳定的区域。明白了这个，你的疑问也许就会消除了。

以上个人看法，希望指点！

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