1、本征半导体

本征半导体便是彻底纯洁的、具有晶体构造的半导体。

用得最多的半导体是硅和锗。将硅和锗资料提纯并构成单晶体后，悉数原子便底子上摆放规整，其平面图如图9.1所示。它们都是四价元素，原子外层有四个价电子。每一个原子与相邻的四个原子联络，每个原子的一个价电子与另一个原子的一个价电子构成共价键构造。在取得必定量(热、光等)后，少量价电子即可摆脱原子核的捆绑而构变成自在电子。一同在共价键中就留下一个空位，称为空穴。

在外电场的效果下，自在电子做定向移动，构成电子电流。带正电的空穴招引相邻原子中的价电子来添补，而在该原子的共价键中发作另一个空穴。空穴被添补和相继发作的景象，能够了解为空穴在移动，构成空穴电流。因而，在半导体中一同存在着电子导电和空穴导电。自在电子和空穴都称为载流子。在本征半导体中自在电子和空穴老是成对出现，一同又不断复合。

2、N型半导体和P型半导体

图1 本征半导体中自在电子和空穴的构成	图2 硅晶体中掺磷出现自在电子

本征半导体尽管有自在电子和空穴两种载流子，但因为数量很少，导电才干依然很低。假如在其间掺入微量的杂质(某种元素)，这将使掺杂后的半导体(杂质半导体)的导电功用大大增强。

图3 硅晶体中掺硼出现空穴

例如在硅晶体中掺入五价元素磷。当一个硅原子被磷原子替代时，磷原子的5个价电子中只需4个用于构成共价键，剩下的一个很简略摆脱磷原子核的捆绑而变成自在电子，如图2所示。因为自在电子的很多添加，电子导电变成这种半导体的首要导电办法，故称为N型半导体，其间自在电子是大都载流子，而空穴则是少量载流子。

又如在硅晶体中掺入三价元素硼。每个硼原子只需3个价电子，故在构成共价键时将因短少一个电子而发作一个空位。相邻硅原子的价电子就有也许添补这个空位，而在该原子中便发作一个空穴，如图3所示。每个硼原子都能供应一个空穴，所以空穴很多添加，空穴导电变成这种半导体的首要导电办法，故称它为P型半导体，其间空穴是大都载流子，自在电子是少量载流子。

3、PN结及其单导游电性

一般在一块N型(或P型)半导体的有些在掺入浓度较大的三价(五价)杂质，使其变为P型(或N型)半导体。在P型半导体和N型半导体的交界面就构成一个分外的薄层，称为PN结。

当在PN结上加正向电压，即电源正极接P区，负极接N区时[图4(a)]，P区的大都载流子空穴和N区的大都载流子自在电子在电场的效果下经过PN结进入对方，两者构成较大的正向电流。此刻PN结出现低电阻，处于导通情况。

当在PN结加上反向电压时[图4(b)]，P区和N区的大都载流子受阻难于经过PN结。但P区的少量载流子自在电子和N区的少量载流子空穴在电场的效果下却能经过PN结进入对方，构成反向电流。因为少量载流子的数量很少，因而反向电流极小。此刻PN结出现高电阻，处于截止情况。

(a)加正向电压	(b)加反向电压
图4PN结的单导游电性

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