N型半導(dǎo)體也被稱為電子型半導(dǎo)體,它(們)是自由電子濃度遠大于空穴濃度的雜質(zhì)半導(dǎo)體。

N型半導(dǎo)體靠電子導(dǎo)電,在半導(dǎo)體材料中摻入微量磷、砷、銻等元素后,半導(dǎo)體材料中就會產(chǎn)生很多帶負電的電子 ,使半導(dǎo)體中自由電子的濃度大大高于空穴濃度。

摻雜、缺陷,都可以造成導(dǎo)帶中電子濃度的增高。對于硅、鍺類半導(dǎo)體材料,摻雜磷、砷、銻等Ⅴ族元素,當(dāng)雜質(zhì)原子以替位方式取代晶格中的鍺、硅原子時,可提供除滿足共價鍵配位以外的一個多余電子,這就形成了半導(dǎo)體中導(dǎo)帶電子濃度的增加,該類雜質(zhì)原子稱為施主。Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體的施主往往采用Ⅳ或Ⅵ族元素。某些氧化物半導(dǎo)體,如ZnO、Ta2O5等,其化學(xué)配比往往呈現(xiàn)缺氧。這些氧空位能表現(xiàn)出施主的作用,因而該類氧化物通常呈電子導(dǎo)電性,即是N型半導(dǎo)體,真空加熱,能進一步加強缺氧的程度,這表現(xiàn)為更強的電子導(dǎo)電性。

N型半導(dǎo)體有什么特點?

半導(dǎo)體中有兩種載流子——價帶中的空穴和導(dǎo)帶中的電子。如前所述,以電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體就稱之為N型半導(dǎo)體,與N型半導(dǎo)體相對的,是以空穴導(dǎo)電為主的P型半導(dǎo)體。這其中,「N」表示負電,取自英文Negative的第一個字母。在N型半導(dǎo)體中,參與導(dǎo)電的 (即導(dǎo)電載體) 主要是帶負電的電子,這些電子來自半導(dǎo)體中的施主。凡摻有施主雜質(zhì)或施主數(shù)量多于受主的半導(dǎo)體都是N型半導(dǎo)體。例如,含有適量五價元素磷、砷、銻等的鍺或硅等半導(dǎo)體。

由于N型半導(dǎo)體中正電荷量與負電荷量相等,所以N型半導(dǎo)體呈電中性。自由電子主要由雜質(zhì)原子提供,空穴由熱激發(fā)形成。摻入的雜質(zhì)越多,多子(自由電子)的濃度就越高,導(dǎo)電性能就越強。

審核編輯：符乾江