由于純凈的半導體導電性較差,不能直接用來制造晶體管。于是,人們在純凈的半導體中摻入微量雜質元素,使半導體的導電性能大大增強,這種半導體稱為雜質半導體。根據摻入雜質性質的不同,雜質半導體可分為, p型半導體(或空穴型半導體)和n型半導體(或電子型半導體)兩大類。這里p是指正的意思, n是指負的意思。
(一) p型半導體
在硅(或鍺)晶體內摻入微量的三價元素硼b(或銦in、鋁al),就會多出許多空穴。這類半導體主要靠空穴導電叫p型半導體。在p型半導體中,空穴是多數(shù)載流子,自由電子是少數(shù)載流子,在外電場作用下, p型半導體中電流主要是空穴電流。
(二) n型半導體
在硅(或鍺)晶體內摻入微量的五價元素磷p(或銻sb、砷as),就會多出許多電子來導電。這是有少數(shù)空穴,但自由電子的濃度比空穴的濃度大得多,這類半導體主要靠電子導電叫n型半導體。在n型半導體中,自由電子是多數(shù)載流子,空穴是少數(shù)載流子,在外電場作用下, n型半導體中電流主要是電子電流。
(三) pn結的單向導電性
當pn結加上正向電壓時有較大的電流通過,正向電阻很小, pn結處于導通狀態(tài);當pn結加上反向電壓時只有很小的電流通過,或者粗略地認為沒有電流通過,反向電阻很大, pn結處于截止狀態(tài)。這就是pn結的重要特性--單向導電性。從這里可以看出, pn結具有單向導電性的關鍵是它的阻擋層的存在,及其隨外加電壓而變化。晶體二極管、晶體三極管及其他各種半導體器件的工作特性,都是以pn結的單向導電特性為基礎的。
pn結最重要的特性是單向導電性,它是一切半導體器件的基礎。其它性能如光、熱對pn結的影響,在我們不需要時應盡量避免,在需要時則可利用它的這些特性研制出許多新型器件。