半導體
p型半導體
/ PEE-type SEM-ee-kun-DUK-ter /
設想一座幾乎停滿的停車場,車只能一點點向前挪進空位。車就是電子,那些稀少的空位就是空穴。當一輛車駛進空位,空位實際上就向後移動了。p 型半導體主要就是靠這些移動的空位來傳導電流的。
要做出 p 型材料,就往純淨晶體裡摻入受體原子——這些雜質缺一顆成鍵電子,於是製造出空著的鍵,也就是空穴。每個空穴都像一個自由的、帶正電的粒子,隨著電子依次挪動去填補它而在晶體中漂移。由於空穴的數量遠超自由電子,這裡空穴是多數載流子,p 取自正電(positive)。
p 型材料是 n 型的搭檔;把兩者貼合在一起,便形成位於每個二極體、晶體管和太陽能電池核心的 p-n 接面。一個常見的混淆:空穴的移動並不是因為有什麼帶正電的實物被推著走,而是因為周圍的電子重新排布——空穴就是那個隨著人們依次挪位而看似在移動的空座位,可它對電場的響應又恰恰和一個真正的正載流子一模一樣。
摻硼的矽是教科書式的 p 型材料。每個硼原子從鄰近的鍵裡拿走一顆電子,留下一個空穴,於是晶體主要靠空穴在價帶中漂移來導電。
摻硼的矽:空穴是多數載流子。
和 n 型材料一樣,p 型裡也仍有少量由熱激發產生的少數電子。n 和 p 這兩個標籤描述的是哪種載流子佔主導,而非總電荷——兩種摻雜材料都是電中性的。
又稱
另見