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• 半导体材料的导电性基本原理
• P型半导体和N型半导体的产生

半导体材料是由硅、锗等化学物质构成的导电率处于电导体和导体和绝缘体中间的一类化学物质，向半导体材料中掺加残渣或更改阳光照射、溫度等可更改其导电能力。

半导体材料的导电性基本原理

没有残渣的半导体材料称之为本征半导体。半导体材料硅和锗的最表层电子器件有四个，因此称它为四价原素，每一个表层电子器件称之为价电子。为了更好地处在平稳情况，光伏电池和单晶体锗中的每一个分子的四个价电子都需要和邻近分子的价电子匹配，产生说白了的化学键，如下图所显示。

可是化学键中的电子器件并并不像导体和绝缘体中的电子器件融合的那般紧，因为动能激起（如阳光照射、溫度转变 ），一些电子器件就能摆脱原来的拘束而变成自由电荷。此外，某点化学键中丧失一个电子器件，相对应地就留有一个位置，称之为空穴。自由电荷和空穴一直成对发生的。

假如在本征半导体两边多方面工作电压，则会出现二种总数相同的运输正电荷的颗粒（称之为自由电子）造成电流量。一种是由自由电荷向正级挪动，产生的电子器件电流量；另一种是空穴向负级挪动产生的空穴电流量，如下图所显示。空穴电流的形成仿佛影片场上，前座位空着，由后排座人逐一向前弥补人，人往前健身运动，位置向后健身运动一样。因而，在半导体材料中与此同时存有着电子器件导电性和空穴导电性，但因为这二种自由电子总数非常少，因此本征半导体导电能力比不上金属材料中的自由电荷。

P型半导体和N型半导体的产生

假如在本征半导体中掺加小量的残渣，半导体材料的导电率能可能极大地改进。在纯粹的半导体材料硅（Si）中掺加小量的五价磷（P）或三价硼（B）原素，就组成了电子器件型半导体（通称N型半导体）和空穴型半导体（通称P型半导体）。

在纯粹半导体材料中掺加分子表层有三个电子器件的硼元素。硼分子与邻近硅原子产生化学键时，因缺乏一个电子器件耳多一个空穴。如下图所显示每掺加一个硼分子就有一个空穴，这类半导体材料称之为P型半导体。在P型半导体中，空穴居多，自由电荷占极少数，空穴是大部分自由电子。

同样在纯粹的半导体材料硅中掺加分子表层有五个电子器件的磷元素，就产生了N型半导体。

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