作业帮为什么半导体中PN结的P区是负离子,N区的是正离子?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/04/20 04:10:54
为什么半导体中PN结的P区是负离子,N区的是正离子?
P型和N型半导体接触后,在接触面,N型区的多子电子向P型区扩散,同时P型区的多子空穴也向N型区扩散,叫做载流子的扩散.这时在接触面的N型区留下了正电荷,在P型区留下了负电荷.两者正好形成自建电场,自建电场又使载流子漂移,漂移的方向正与以上扩散的方向相反.平衡时,载流子的漂移与扩散相等,自建电场区没有载流子,称之为空间电荷区.
这样,PN结就形成了.
当接上正向电压,削弱了自建电场,使载流子沿扩散的方向持续运动,就有了正向导通电流；当接上反向电压,相当于增强了自建电场,使载流子（少子）沿漂移的方向运动,漂移的电流很小,等同于反向截止.
再问： 没答到点上。 我的疑问是：假如在P区的杂质是硼，硼与硅产生共价键之后是负离子吗？
再答： P型半导体之所以空穴为多子的原因是：受主杂质原子（如3价硼）能在价带中产生空穴，但不在导带中产生电子（P表示带正电的空穴）。具体的描述：硼的三个价电子与硅都形成了共价键，而有个共价键是空的。如果有一个电子填充这个“空”位，因为此时的硼原子带负电，它的能量必须比价电子的能量高。但是，占据这个“空”位的电子并不具有足够的能量进入导带，它的能量远小于导带底能量。当硼原子引入的空位被填满时，其他价电子的位置将变空。可以把出来的位置想象成半导体材料中的空穴。空位的不断被填充，不断有新的空位产生，我们可以看出空位在移动，因此多子为空穴。您提到的负离子即填充空位的负离子，仅能使价带电子跃迁到某一能级Ea而非跃迁到导带的电子。整个过程就是这样的，在价带产生了空穴，而不再导带产生电子。 N型半导体之所以电子为多子的原因是：施主杂质原子增加导带电子，但并不产生价带空穴。（N表示带负电的电子）
这样,PN结就形成了.
当接上正向电压,削弱了自建电场,使载流子沿扩散的方向持续运动,就有了正向导通电流；当接上反向电压,相当于增强了自建电场,使载流子（少子）沿漂移的方向运动,漂移的电流很小,等同于反向截止.
再问： 没答到点上。 我的疑问是：假如在P区的杂质是硼，硼与硅产生共价键之后是负离子吗？
再答： P型半导体之所以空穴为多子的原因是：受主杂质原子（如3价硼）能在价带中产生空穴，但不在导带中产生电子（P表示带正电的空穴）。具体的描述：硼的三个价电子与硅都形成了共价键，而有个共价键是空的。如果有一个电子填充这个“空”位，因为此时的硼原子带负电，它的能量必须比价电子的能量高。但是，占据这个“空”位的电子并不具有足够的能量进入导带，它的能量远小于导带底能量。当硼原子引入的空位被填满时，其他价电子的位置将变空。可以把出来的位置想象成半导体材料中的空穴。空位的不断被填充，不断有新的空位产生，我们可以看出空位在移动，因此多子为空穴。您提到的负离子即填充空位的负离子，仅能使价带电子跃迁到某一能级Ea而非跃迁到导带的电子。整个过程就是这样的，在价带产生了空穴，而不再导带产生电子。 N型半导体之所以电子为多子的原因是：施主杂质原子增加导带电子，但并不产生价带空穴。（N表示带负电的电子）
半导体的PN结中为什么P区的是负离子,N区的是正离子?
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