半導體的載流子是什麼電性

A. 請問什麼叫做載流子

在物理學中，載流子指可以自由移動的帶有電荷的物質微粒，如電子和離子。在半導體物理學中，電子流失導致共價鍵上留下的空位（空穴[1]）被視為載流子。金屬中為電子，半導體中有兩種載流子即電子和空穴。
在電場作用下能作定向運動的帶電粒子。如半導體中的自由電子與空穴，導體中的自由電子，電解液中的正、負離子，放電氣體中的離子等。
"載流子" 在學術文獻中的解釋：
1、不論是N型半導體中的自由電子,還是P型半導體中的空穴,它們都參與導電,統稱為「載流子」.「載流子」導電是半導體所特有的
2、關於氣體導電眾所周知,導體之所以容易導電,是因為「導體中存在大量的可以自由移動的帶電物質微粒,稱為載流子.在外電場的作用下,載流子作定向運動,形成明顯的電流」
在半導體中載運電流的帶電粒子——電子和空穴,又稱自由載流子。在一定溫度下,半導體處於熱平衡狀態,半導體中的導電電子濃度n0和空穴濃度p0都保持一個穩定的數值,這種處於熱平衡狀態下的導電電子和空穴稱為熱平衡載流子。
在本徵半導體中只發生熱激發時,電子數目等於空穴數目,這時熱平衡載流子濃度為

式中m0為電子質量,kg;mn*為電子有效質量,kg; mp*為空穴有效質量,kg;k為玻耳茲曼常數,J/K;Eg為禁帶寬度,eV;ni為本徵載流子濃度,cm-3;T為絕對溫度,K。
對於雜質半導體,N型半導體中的電子和P型半導體中的空穴稱為多數載流子(簡稱多子),而N型半導體中的空穴和P型半導體中的電子稱為少數載流子(簡稱少子)。在強電離的情況下,N型半導體中多子濃度nn及少子濃度pn分別為
P型半導體中多子濃度pp及少子濃度np分別為
上二式中ND為施主雜質濃度,cm-3;NA為受主雜質濃度,cm-3。
如果對半導體施加外界作用(如用光的或電的方法),破壞了熱平衡條件,使半導體處於與熱平衡狀態相偏離的狀態,則稱為非平衡狀態。處於非平衡狀態的半導體,其載流子比平衡狀態時多出來的那一部分載流子稱為非平衡載流子。在N型半導體中,把非平衡電子稱為非平衡多數載流子,非平衡空穴稱為非平衡少數載流子。對P型半導體則相反。在半導體器件中,非平衡少數載流子往往起著重要的作用。
載流子壽命 life time of carriers
非平衡載流子在復合前的平均生存時間,是非平衡載流子壽命的簡稱。在熱平衡情況下,電子和空穴的產生率等於復合率,兩者的濃度維持平衡。在外界條件作用下(例如光照),將產生附加的非平衡載流子,即電子—空穴對;外界條件撤消後,由於復合率大於產生率,非平衡載流子將逐漸復合消失掉,最後回復到熱平衡態。非平衡載流子濃度隨時間的衰減規律一般服從exp(-t/τ)的關系,常數τ表示非平衡載流子在復合前的平均生存時間,稱為非平衡載流子壽命。在半導體器件中,由於非平衡少數載流子起主導作用,因此τ常稱為非平衡少數載流子壽命,簡稱少子壽命。τ值范圍一般是10-1～103μs。復合過程大致可分為兩種:電子在導帶和價帶之間直接躍遷,引起一對電子—空穴的消失,稱為直接復合;電子—空穴對也可能通過禁帶中的能級(復合中心)進行復合,稱為間接復合。每種半導體的r並不是取固定值,將隨化學成分和晶體結構的不同而大幅度變化,因此,壽命是一種結構靈敏參數。τ值並不總是越大越好。對於Si單晶棒和晶體管的靜態特性來說,希望τ值大些。但是,對於在高頻下使用的開關管,卻往往需要摻雜(擴散金),以增加金雜質復合中心,降低τ值,提高開關速度。近年來,在電力電子器件生產中,常用電子束輻照代替摻金,降低τ值。在Si和GaAs材料、器件和集成電路生產過程中,τ值是必須經常檢測的重要參數。

B. 半導體載流子的概念

載流子就是帶有電荷、並可運動而輸運電流的粒子，包括電子、離子等。半導體中的載流子有兩種，即帶負電的自由電子和帶正電的自由空穴。實際上，空穴也就半導體中的價鍵空位，一個空位的運動就相當於一大群價電子的運動；只不過採用數量較少的空穴這個概念來描述數量很多的價電子的運動要方便得多。所以，從本質上來說，空穴只是一大群價電子的另一種表述而已。
載流子所處的能量狀態
從晶體能帶的角度來看，半導體的能量最高的幾個能帶分別是導帶和價帶，導帶與價帶之間隔著一個禁帶。禁帶中不具有公有化運動的狀態——能級，但可存在雜質、缺陷等束縛能級。自由電子（簡稱為電子）就處於導帶中，一般是在導帶底附近（導帶底就相當於電子的勢能）；自由空穴（簡稱為空穴）就處於價帶中，一般是在價帶頂附近（價帶頂就相當於空穴的勢能）。價帶中有大量的價電子，由於這些價電子是被價鍵束縛住的，不能自由運動，所以不把它們看成為載流子。
如果n型半導體中摻入的施主濃度不太高，那麼導帶中的電子濃度也較低，這時電子在導帶底附近能級上的分布就遵從經典的Boltzmann分布，這時就稱這些電子是非簡並載流子，半導體也就是非簡並半導體；相反，若摻雜濃度很高，則大量電子在導帶底附近能級上的分布就需要考慮泡里不相容原理的限制，這時電子就遵從量子的Fermi-Dirac分布，這時就稱這些電子是簡並載流子，半導體也就是簡並半導體。不過，應該注意，即使半導體是非簡並的n型半導體，但價帶中的電子由於是大量的價電子，所以它們始終是屬於簡並的載流子，總是遵從量子的Fermi-Dirac分布。
空穴就是由價帶中的價電子躍遷到了導帶之後所形成的（即留下的價鍵空位）；這種躍遷就稱為本徵激發，其特點是電子與空穴成對地產生。

C. N型半導體中的載流子是什麼

P型半導體中多數載流子是空穴，N型半導體中多數載流子電子，硅二極體的正向導通壓降約0.7v。是多少

D. 半導體的導電性能較差是因為半導體內部只有一種載流子是對的嗎

半導體的導電性很差是因為半導體內部有兩種載流子，一種是p型一種是n型的，不是電子

E. p型半導體主要靠哪種載流子導電

之所以說p型導電靠空穴，是因為p型導電靠的是在價帶的電子，而價帶的電子都專是成鍵的，無法自屬由移動，不是自由電子，所以等效成空穴移動。

n型導電靠電子，因為n型靠的是在導帶的電子，導帶的電子沒有成鍵，是自由電子，所以這時靠的是自由電子。

F. 半導體導電的基本特性是什麼

答抄:純凈的半導體材料在絕對零度(一273℃)時，其內部沒有載流子可供導電，此時的半導體與絕緣體非常相似。但是，隨著外加條件的改變(如環境溫度、光照增強、摻雜等)，半導體中就會出現載流子，從而具有一定的導電能力。其導電特性如下:
(1)熱敏特性:隨著環境溫度的升高，半導體的電阻率下降，導電能力增強.
(2)光敏特性:有些半導體材料(硫化銅)受到光照時，電阻率明顯下降，導電能力變得很強;無光照時，又變得像絕緣體一樣不導電，利用這一特性可製成各種光敏器件.
(3)摻雜特性:在純凈的半導體中摻入某種合適的微量雜質元素，就能增加半導體中載流子的濃度，從而可以增強半導體的導電能力。
(4)其他敏感特性:有些半導體材料具有壓敏、磁敏、濕敏、嗅敏、氣敏等特性，還有些半導體材料，它們的上述某些特性還能逆轉。

G. 為什麼說半導體導電時的電流是兩種載流子之和望大家不吝指教。

半導體的導電機制是電子和空穴導電（電子和空穴均稱為載流子），其中電子是實際內存在的，而空穴容是一個物理模型，不是實際存在的。為什麼要用空穴來描述導電呢？因為在價帶頂，大部分能級是被電子占據的，只有少數能級沒被電子占據，假如價帶中有100個能級，其中99個被電子占據，剩下的1個沒被電子占據（稱之為空穴），如果用電子描述價帶導電，那麼要考慮99個電子，如果用電子描述價帶導電，只需要考慮1個空穴，簡化了問題。
所以空穴其實代表是大量的電子，帶正電的空穴是不存在的，就不存在電性相反抵消後為零的情況了。

H. 半導體中參與導電的電流載體稱為載流子．N型半導體的載流子是帶負電的電子，P型半導體的載流子是帶正電的

電流向右，磁場垂直向內，故粒子受到的洛倫茲力向上，由於樣品上表面版帶正電，故載流子是帶正權電的「空穴」，是P型半導體；
最終洛倫茲力和電場力平衡，有：
qvB=q

I. 什麼是P型半導體和N型半導體其多數載流子和少數載流子各是什麼能否說P型半導體帶正電、N型半導體帶負

P型半導體即空穴濃度遠大於自由電子濃度的雜質半導體
N型半導體即自由電子濃度遠大於內空穴濃度的雜質半容導體
如果半導體中電子濃度大時，電子就是多數載流電子，空穴就是少數載流電子。相反，如果該半導體中空穴濃度大時，空穴就是多數載流電子，電子就是少數載流電子。
P型半導體、N型半導體都是電中性

J. 導體中的，導電的載流子是什麼

導體中的，導電的載流子是自由電子。

導體導電是導體中的自由電荷定向移回動的結果，這些可以答移動的電荷又叫載流子，例如金屬導體中的載流子就是自由電子．

載流子指可以自由移動的帶有電荷的物質微粒，如電子和離子。在半導體物理學中，電子流失導致共價鍵上留下的空位（空穴引）被視為載流子；金屬中為電子，半導體中有兩種載流子即電子和空穴；在電場作用下能作定向運動的帶電粒子，如半導體中的自由電子與空穴，導體中的自由電子，電解液中的正、負離子，放電氣體中的離子等。