半導體器件是構成電子電路的基本元件，它們所用的材料是經過特殊加工且性能可控的半導體材料。半導
體有本征半導體和雜質半導體兩種。

純凈的具有晶體結構的半導體稱為本征半導體。物質的導電性能決定性于原子結構，導體一般為低價元素
，它們的最外層電子極易掙脫原子核的束縛成為自由電子，在外電場的作用下產生定向移動，形成電流。高價元
素或高分子物質，它們的最外層電子受原子核束縛力很強，很難成為自由電子，所以導電性極差，成為絕緣體。
常用的半導體材料硅和鍺均為四價元素，它們的最外層電子即不像導體那么容易掙脫原子核的束縛，也不像絕
緣體那樣被原子核束縛得那么緊，因而其導電性介于二者之間。在形成晶體結構的半導體中，人為地摻入特定
的雜質元素時，導電性能具有可控性，并且，在光照和熱輻射條件下，其導電性還有明顯的變化，這些特殊的
性質就決定了半導體可以制成各種電子元件。

通過擴散工藝，在本征半導體中摻入少量合適的雜質元素，便可得到雜質半導體。按摻入的雜質元素不同，
可形成N型半導體和P型半導體,控制摻入雜質的濃度,就可控制雜質半導體的導電性能。在純凈的硅晶體中摻入五
價元素，使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半導體。由于雜質原子的最外層有五個價原子，所以除了
與其周圍硅原子形成共價鍵外，還多出一個電子。多出的電子不受共價鍵的束縛，只需獲得很少的能量，就成為
自由電子。而雜質原子因在晶格上，且又缺少電子，故變為不能移動的正離子。N型半導體中,自由電子的濃度大
于空穴的濃度,故稱自由電子為多數載流子,空穴為少數載流子,簡稱前者為多子,后者為少子,由于雜質原子可以提
供電子,故稱之為施主原子.N型半導體主要靠自由電子導電,摻入的雜質越多,多子的濃度就越高,導電性就越強。

在純凈的硅原子中摻入三價元素，使之取代晶格中硅原子的位置，就形成P型半導體。由于雜質原子的最
外層有3個價電子，所經當它們與周圍的硅原子形共價鍵時，就產生了一個空穴，當硅原子的外層電子填補此空
位時，其共價鍵中便產生一個空穴，而雜質原子成為不可移動的負離子。因而P型半導體中,空穴為多子,自由電
子為少子,主要靠空穴導電.與N型半導體相同,摻入的雜質越多,空穴的濃度就越高,使得導電性能越強。因雜質原
子中的空穴吸收電子，故稱之為受主原子。由于摻入的雜質使多子的數目大大增加，從而使多子與少子復合的機
會大增加，因此，對于雜質半導體，多子的濃度越高，少子的濃度就越低，可以認為，多子的濃度約等于億摻雜
質原子的濃度，因而它受溫度的影響很小，而少子是本征激發形成的，所以盡管其濃度很低，卻對溫度非常敏感，
這將影響半導體器件和性能。

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