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ielts_toefl

木虫 (小有名气)

[求助] N型半导体为什么“导带中有较多的电子(多数载流子)”,重点在导带上? 已有3人参与

http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=10484829&target=1
我在自学半导体知识,看见书上说,N型半导体的“导带中有较多的电子(多数载流子)” ,P型半导体的“价带中有较多的自由穴(多数载流子)”。
我知道N型半导体的电子数>空穴数,P型半导体的空穴数>电子数, 我的疑问是 为什么 书上要强调N型半导体的”导带“有较多的电子多子?本菜鸟初步理解是 N型半导体有较多的电子,这些较多的电子是均匀分布在各能带中的(导带,禁带,价带)。  
同理,为什么书上要强调P型半导体的“价带"有较多的自由空穴多子?
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伽鲁特

至尊木虫 (著名写手)

引用回帖:
14楼: Originally posted by ielts_toefl at 2016-07-17 17:43:55
送你一朵小红花。。。另外,我对你几乎完美的回答,还有一个小小的疑问:你说的N型半导体  ”掺进去的那个磷原子的第五个电子的能量就比较高,在能带图中,它的位置也就比较靠上,位于禁带中比较靠近导带的位置(而 ...

通过我先前的叙述,你应该能明白p对于si材料是杂质吧,那么它多出来的那个电子对应的就应当是杂质能级。我来解释一下什么是杂质能级,它就是杂质原子中的电子在“未脱离束缚”之前所对应的能量,脱离束缚了,就相当于电子和原子核分开了,也就是所谓的电离。那么我再假设一种极端的情况,也就是绝对零度。你自己来想想所有的电子都处于什么能量状态呢?si的自不必说,都在价带老老实实冻着呢。那么我们单说这个掺杂进来的p原子的第五个原子,人家是富二代,它在绝对零度时,能量就比其它电子高,也就是在禁带之中,一个很靠近导带的孤立能级(非能带)中。但此时,由于是绝对零度,电子全部都停留在自己原有的位置上,但如果此时温度开始升高,那就开始有电子骚动起来,吸收了由于温度升高而提供的能量,电子就变成导带的状态了。如果这时p原子周围的电子获得了能量,那它就跑了,就是电离了。随着温度越高,骚动的电子越来越多,到最后可能就都跑到导带上去了。掺杂工艺完成后,半导体从机器里拿出来时,可能杂质已经在外界环境的温度下完全电离,但其在绝对零度时没电离时对应的那个能量却永远都不变,正所谓,你电离或不电离,能级就在那里,不离不弃(能级只是一种状态,与是否有电子占据没关)

发自小木虫IOS客户端
16楼2016-07-17 21:50:52
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回①如糖

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
根据电中性原理,不管是哪一类材料电子数和空穴数肯定都是相等的。只不过在N型半导体中,电子空穴对分离后,空穴固定在原子附近,而电子由于可以自由移动跃迁到导带中成为载流子;对于P型半导体,电子空穴对分离后,该电子与相邻原子的单电子形成了电子对,电子被固定,空穴以传递的方式不断移动,所以空穴在价带导电。
以上是我个人的理解,如有不妥,请赐教。

发自小木虫Android客户端
2楼2016-07-14 11:44:58
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ielts_toefl

木虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by 回①如糖 at 2016-07-14 11:44:58
根据电中性原理,不管是哪一类材料电子数和空穴数肯定都是相等的。只不过在N型半导体中,电子空穴对分离后,空穴固定在原子附近,而电子由于可以自由移动跃迁到导带中成为载流子;对于P型半导体,电子空穴对分离后, ...

谢谢你的耐心的解答,可是你的观点之中又引入了一个新的概念——在N型半导体中“空穴固定在原子附近",对于P型半导体"电子被固定".书上并没有。请问 你说的”固定“是什么含义?
3楼2016-07-14 13:25:56
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回①如糖

木虫 (正式写手)

引用回帖:
3楼: Originally posted by ielts_toefl at 2016-07-14 13:25:56
谢谢你的耐心的解答,可是你的观点之中又引入了一个新的概念——在N型半导体中“空穴固定在原子附近",对于P型半导体"电子被固定".书上并没有。请问 你说的”固定“是什么含义?...

就是不能自由移动啊,导电是要有可以自由移动的电荷

发自小木虫Android客户端
4楼2016-07-14 14:01:37
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