由于純凈的半導(dǎo)體導(dǎo)電性較差,不能直接用來制造晶體管。于是,人們在純凈的半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)元素,使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能大大增強(qiáng),這種半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。根據(jù)摻入雜質(zhì)性質(zhì)的不同,雜質(zhì)半導(dǎo)體可分為, P型半導(dǎo)體(或空穴型半導(dǎo)體)和N型半導(dǎo)體(或電子型半導(dǎo)體)兩大類。這里"P"是指"正"的意思, "N"是指"負(fù)"的意思。
(一) P型半導(dǎo)體
在硅(或鍺)晶體內(nèi)摻入微量的三價元素硼B(yǎng)(或銦In、鋁Al),就會多出許多空穴。這類半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電叫P型半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體中,空穴是多數(shù)載流子,自由電子是少數(shù)載流子,在外電場作用下, P型半導(dǎo)體中電流主要是空穴電流。
(二) N型半導(dǎo)體
在硅(或鍺)晶體內(nèi)摻入微量的五價元素磷P(或銻Sb、砷As),就會多出許多電子來導(dǎo)電。這是有少數(shù)空穴,但自由電子的濃度比空穴的濃度大得多,這類半導(dǎo)體主要靠電子導(dǎo)電叫N型半導(dǎo)體。在N型半導(dǎo)體中,自由電子是多數(shù)載流子,空穴是少數(shù)載流子,在外電場作用下, N型半導(dǎo)體中電流主要是電子電流。
(三) PN結(jié)的單向?qū)щ娦?BR> 當(dāng)PN結(jié)加上正向電壓時有較大的電流通過,正向電阻很小, PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài);當(dāng)PN結(jié)加上反向電壓時只有很小的電流通過,或者粗略地認(rèn)為沒有電流通過,反向電阻很大, PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。這就是PN結(jié)的重要特性--單向?qū)щ娦浴倪@里可以看出, PN結(jié)具有單向?qū)щ娦缘年P(guān)鍵是它的阻擋層的存在,及其隨外加電壓而變化。晶體二極管、晶體三極管及其他各種半導(dǎo)體器件的工作特性,都是以PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦詾榛A(chǔ)的。
PN結(jié)最重要的特性是單向?qū)щ娦裕且磺邪雽?dǎo)體器件的基礎(chǔ)。其它性能如光、熱對PN結(jié)的影響,在我們不需要時應(yīng)盡量避免,在需要時則可利用它的這些特性研制出許多新型器件。