2-17　什么是P型半导体？什么是N型半导体？

“P”表示正电的意思。在这种半导体中，参与导电的主要是带正电的空穴，这些空穴来自于半导体中的“受主”杂质。所谓的受主杂质就是掺入杂质能够接受半导体中的价电子，产生同数量的空穴，从而改变半导体的导电性能。例如，半导体锗和硅中的三价元素硼、铟、镓等原子都是受主杂质。如果某一半导体的杂质总量中，受主杂质占多数，则这一半导体是P型半导体。如果在单晶硅中掺入三价的硼原子，则硼原子与硅原子组成共价键。由于硼原子数目比硅原子数目少很多，因此整个晶体结构基本不变，只是某些位置上的硅原子被硼原子所代替。硼是三价元素，外层只有三个电子，所以当它与硅原子组成共价键时，就自然形成了一个空穴。这样，掺入硼杂质的每一个原子都可能提供一个空穴，从而使单晶硅中空穴载流子的数目大大增加。这种半导体内几乎没有自由电子，主要以空穴导电，称为空穴半导体，简称为P型半导体（图2-3）。

图2-3　P型半导体

“N”表示负电的意思。在这种半导体中，参与导电的主要是带负电的电子，这些电子来自于半导体中的“施主”杂质。所谓的受主杂质就是掺入杂质能够提供导电电子，从而改变半导体的导电性能。例如，半导体锗和硅中的五价元素磷、砷、锑等原子都是施主杂质。如果某一半导体的杂质总量中，施主杂质占多数，则这一半导体是N型半导体。如果在单晶硅中掺入五价的砷或磷原子，则砷或磷原子与硅原子组成共价键之后，砷或磷外层的五个电子中，四个组成共价键，多出的一个电子受原子核束缚很小，因此很容易成为自由电子。所以这种半导体中，电子载流子数目很多，主要以电子导电，称为电子半导体，简称为N型半导体（图2-4）。

图2-4　N型半导体