半導體
受體
/ ak-SEP-ter /
再次設想矽那些四隻手的原子,每隻手都與鄰居相握。這一次放進一個只有三隻手的原子,比如硼。它能握住三個鄰居沒問題,但第四根鍵缺了一隻手——一個本該有電子的空位。
受體是一種雜質原子,它比寄主所需的外層電子少一顆,於是樂於從鄰近的鍵裡接受一顆電子來補全自己。當它搶到那顆電子,別處留下的空缺便是一個空穴——一個像帶正電粒子的空位,能在晶體裡自由移動。隨著鄰近電子接連跳進來填補空缺,空穴實際上朝相反方向漂移,從而傳導電流。
受體正是工程師有意添加可移動空穴的辦法,由此造出 p 型半導體(p 取自正電 positive)。常見的混淆是把空穴想成一個真正懸浮著的帶正電的實物。它並不是通常意義上的粒子,而是許許多多電子為填補一個空鍵而依次挪動所產生的集體效應——這是一個極其好用的記帳觀念,而它移動、對電場作出響應的方式又確實是物理真實的。
硼是矽中經典的受體:它有三顆外層電子,而矽有四顆,因此每個硼原子都讓一根鍵缺一顆電子,造出一個可移動的空穴。用硼摻雜矽,就得到 p 型材料。
像硼這樣的第三主族原子,每個都在矽中留下一根空鍵——也就是一個空穴。
受體一旦俘獲電子,便在晶格中成為固定的負離子——但材料整體仍呈電中性,因為這個負離子被它釋放出去自由移動的正空穴所抵消。
又稱
另見