N型半导体特点及形成原理

N型半导体也称为电子型半导体。N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。

特点

半导体中有两种载流子，即价带中的空穴和导带中的电子，以电子导电为主的半导体称之为N型半导体，与之相对的，以空穴导电为主的半导体称为P型半导体。“N”表示负电的意思，取自英文Negative的第一个字母。在这类半导体中，参与导电的(即导电载体)主要是带负电的电子，这些电子来自半导体中的施主。凡掺有施主杂质或施主数量多于受主的半导体都是N型半导体。例如，含有适量五价元素砷、磷、锑等的锗或硅等半导体。

由于N型半导体中正电荷量与负电荷量相等，故N型半导体呈电中性。自由电子主要由杂质原子提供，空穴由热激发形成。掺入的杂质越多，多子(自由电子)的浓度就越高，导电性能就越强。

形成原理

掺杂和缺陷均可造成导带中电子浓度的增高.对于锗、硅类半导体材料，掺杂Ⅴ族元素(磷、砷、锑等)，当杂质原子以替位方式取代晶格中的锗、硅原子时，可提供除满足共价键配位以外的一个多余电子，这就形成了半导体中导带电子浓度的增加，该类杂质原子称为施主.Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的施主往往采用Ⅳ或Ⅵ族元素.某些氧化物半导体，如ZnO、Ta2O5等，其化学配比往往呈现缺氧，这些氧空位能表现出施主的作用，因而该类氧化物通常呈电子导电性，即是N型半导体，真空加热，能进一步加强缺氧的程度，这表现为更强的电子导电性。