二极管的应用领域 二极管的应用步骤( 二 )

二极管的应用领域 二极管的应用步骤


你可以认为是自由电子移动到了A位置,也可以认为是空穴从A位置的移动到了B位置,这种运动是相对的 。
我们把由单一类型半导体元素的材料称为本征半导体,它是不含任何其它元素的结构完整的半导体晶体 。当由于热与光的因素,使价电子获得足够能量挣脱共价键的束缚而跳出成为自由电子时,我们称这种现象为本征激发,同时将自由电子与空穴称为载流子 。
本征半导体中的载流子越多,则导电性能越好,因此当温度越高时,更多的价电子会变成自由电子,相应的会有更多的空穴(它们之间也可能会不断地复合),这样载流子就更多了,自然导电性能越好 。
很明显,本征半导体中的自由电子和空穴数量总是相等的,因为空穴的出现是因为电子的离开,就像一个人对应一个座位,没有任何其它多余的电子出现,也没有多余的空穴出现,成双成对…
生活很惬意!
有一天,一个叫做硼元素的穷外乡人进入了这个村庄,它的最外层电子数为3,加入到这个硅元素团体后,觉得硅元素的这种共价键生活方式不错,也与它们商量也一下,与四周的邻居共用4个电子,这样形成了最外层电子数为7,虽然因为少了一个电子而多出了一个空穴,但这里的硅元素都很好相处,少了就少了嘛,当村里其它硅元素共价键因为温度或光线的因素跳出自由电子时,这个自由电子就补住这个硼元素的这个空穴,这样硼元素因为多了一个电子而成为不能移动的负离子,而之前的硅元素因为失去一下电子而成为空穴 。

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后来,越来越多的硼元素加入到这个村庄,每个加入的硼元素都因为同样的原因多出一个空穴,同样硼元素会因为得到电子变成负离子,这样空穴就会越来越多 。
我们把在硅本征半导体中掺入的硼元素称为杂质,掺入杂质后的本征半导体称为杂质半导体,杂质半导体分为P型半导体与N型半导体,而这个空穴占多数载流子的杂质半导体称为P型半导体(空穴带正电,Positive),如下图所示:

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此时少数载流子电子也是有的,只不过相对载流子空穴占少数而已,日子就这么一天天过下去了…
有个叫磷元素的富户人家,它的最外层电子数为5,路过这个村一瞧,你丫的,全都是穷人,空穴满天飞,于是拔腿就跑到了邻近的硅元素村庄,只嫌没多长条腿,要是遇到打劫那还了得,这么多现金在身上真不方便 。
这个邻村还没有来过外乡人,村里人虽然都不富有,但也很殷实,于是富人决定留下了,村里人对它也很客气,与它分享共用电子的生活方式,磷元素觉得不错呀,于是也与周围硅元素邻居共用了4个电子,形成了最外层电子数为8的相对稳定结构,但这样一来,自己就多出来了一个电子,富人琢磨了一晚上就决定不管了,谁想要谁要去,希望可以拉动本村的经济,富人因为失去一个电子而成为不能移动的正离子 。

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正所谓物以类聚,人以群分,越来越多的磷元素加入了这个富村,每个加入的磷元素都会因为感恩而留出一个电子,这样电子就会越来越多 。
我们把电子占多数载流子的杂质半导体材料称为N型半导体(电子带负电,Negative),如下所示:

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