外部半导体

半导体材料可以分为两种类型的viz。内在半导体和外部半导体。半导体纯粹形式被称为内在半导体。另一方面，具有有意添加的杂质的半导体称为外部半导体。在受控条件下将分钟数量的杂质添加到纯半导体材料中的该方法称为掺杂。该过程具有增加材料的电导率的意图。因此，以这样的方式选择杂质，使得它们的加入纯半导体应该增加自由的数量电荷运营商.这可以是孔或电子。

众所周知，硅（Si）或锗（Ge）等纯半导体是四价（在其价壳中具有四个电子），因为它们属于周期表的第IV族。因此，如果需要增加它们中的电子的数量，则它们将被掺杂有周期表Viz的v组元素，磷（P），砷（AS），锑（SB），铋（BI）或锂（Li）。这是因为，V族元素本质上是五价的，这意味着它们在其价壳中有五个电子。这表明即使在第V组和IV组元素之间的四个电子之间形成四个共价键之后，也可以留下另一个电子（V元素的第五电子），如图1A所示。

换句话说，据说偏离芳香杂质将它们的电子赋予四价（纯）半导体，因此称为供体。如此捐赠的电子将非常松散地绑定到其父母原子因此，通过提供非常少量的热能，可以“自由”。这种激励导致电子从其过境当前能量状态，捐助者等级_D.（图2A中的绿线）到导带。从那时起，它可以主动地促进半导体材料中的传导过程以及由于由于所产生的其他自由电子而导致break共价键。由此，可以指出，这种材料中的电子的总数是热生成的电子和由供体原子捐赠的电子的总和。

然而，相同材料中的孔的数量仍然等于仅热产生的电子的数量。这表明这种材料中的电子的数量超过孔的数量，这意味着电子将是多个电荷载流子，而孔将是少数载体。因此，这些材料恰当地命名为n型半导体。

类似地，IV组元素也可以掺杂有硼（B），铝（Al），氮气（N），镓（Ga）或铟（In）的周期性表的III族元素。在这种情况下，所得材料将具有三种来自每个原子的三电子的配对形成的共价键。然而，由于III族元素的三价（三种价电子）性质，将有一种不足的电子以形成第四个共价键。除了图1B中所示的孔中，电子的这种缺点只意味着孔。

如此形成的孔的数量等于添加到半导体中的三价杂质原子的数量。这些孔中的每一个都表示可以容易地接受电子的空间，并且存在于能量水平E中_一种如图2B所示。进一步是由于由于III族元素掺杂而诱导的孔所呈现的“验收”的性质，这些元素被称为受体。

此外，应该注意的是，当电子移动到孔中以重新组合时，它在其先前的位置留下了一个新孔，这又将被一些其他电子填充。这表明电子在一个方向上的运动可以被视为沿相反方向的孔的运动。因此，这种半导体材料本质上变得导电。然而，应注意，对于这种情况，与掺杂引起的孔引起的孔的总和等于由于热激励过程产生的孔的总和等于仅产生的电子引起的孔的总和。热激励的过程。这意味着这里的孔的数量超过了孔将是多个电荷载流子的电子的数量，而电子将是少数电荷载流子。由于这些类型外在半导体材料恰当地称为p型半导体。