半导体为什么定向导电

A. 我想请教各位高手。前辈。p型半导体是如何导电的就是用导线把电源直接连接一块p型半导体、p半导体怎么导

是！你的理解很正确，尤其对空穴电流的理解。
看到P型半导体、空穴电流，就知道你正在学习电子技术的半导体材料这部分知识。
关于你以上的问题，我做点补充，看是否能让你满意。也不说其他的，以免你眼花缭乱。
1。我们都知道，通过在纯净半导体内掺入不同的杂质，得到了P型半导体和N型半导体。对于P型半导体，多数载流子是空穴，在没有电流流过的时候也不断有电子和空穴进行结合和分离，并且结合和分离的速度相等，空穴的密度保持不变。
2.。当有电流流过时电子和空穴结合和分离的速度会有所加快，但分离和结合的速度依然相等，空穴的密度也不变，只是从一个端面流入的电子与从另一个端面流出的电子数量相等，这流进流出的电子恰是你说的由电源的负极来提供的，即是流过半导体的电流。
闲言少叙，祝你学习进步，早日成为电子行业的精英！

B. 半导体的导电机理

在极低温度下，半导体的价带是满带（见能带理论），受到热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后成为导带，价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位，称为空穴。空穴导电并不是实际运动，而是一种等效。

电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动 。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流，分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴，电子-空穴对消失，称为复合。

复合时释放出的能量变成电磁辐射（发光）或晶格的热振动能量（发热）。在一定温度下，电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡，此时半导体具有一定的载流子密度，从而具有一定的电阻率。温度升高时，将产生更多的电子- 空穴对，载流子密度增加，电阻率减小。

(2)半导体为什么定向导电扩展阅读：

半导体的分类

1、元素半导体。

2、无机合成物半导体。

3、有机合成物半导体。

4、非晶态半导体。

5、本征半导体。

半导体的制备

1、沙子：硅是地壳内第二丰富的元素，而脱氧后的沙子（尤其是石英）最多包含25%的硅元素，以二氧化硅（SiO2）的形式存在，这也是半导体制造产业的基础。

2、硅熔炼：12英寸/300毫米晶圆级，下同。通过多步净化得到可用于半导体制造质量的硅，学名电子级硅（EGS），平均每一百万个硅原子中最多只有一个杂质原子。此图展示了是如何通过硅净化熔炼得到大晶体的，最后得到的就是硅锭。

3、单晶硅锭：整体基本呈圆柱形，重约100千克，硅纯度99.9999%。

4、硅锭切割：横向切割成圆形的单个硅片，也就是我们常说的晶圆（Wafer）。

C. 半导体和导体的导电机理

一：经典自由电子理论

金属电子被束缚能较低，可以在金属中自由移动。所以加了电压就可以导电。而半导体是以共价键形式存在，原子核对最外层电子的束缚较强，所以电子不可以随意移动。但是由于半导体是体材料，所以有好多的原子就在一起，那么他们的电子壳层就交叠在一起了。如图，那么电子就可以在这些交叠的轨道上运动了，于是也可以导电。

二：量子自由电子理论

这其实半导体和金属都是运用薛定谔的方程，再根据边界条件的值求解能量表达。他们的共同点是大都在纳米量级下才能观察到能量的量子化效应。比方说，普通金属在体材料即大块的时刻，有良好的导电导热性能，但是在纳米颗粒情况下就会绝缘。半导体的量子化可以有量子阱，量子线，量子点等。这些情况下其能级发生分离，不再是连续的。

三：能带理论

这也是区别半导体和金属的比较易理解的方式。首先晶体中电子的分布要满足一定的波函数，而波函数也随这晶格周期性的变化。最终得到电子的分布空间是一些带。带和带之间时禁带，即不能存在电子。晶体能够导电是其中的电子在外电场的作用下做定向运动。电子在外电场下做加速运动，于是电子的能量就发生改变。从而电子从能量较低的带跃迁到高的带。半导体，就是能量较低的带里全部填充电子，能量高的带没有电子，因为满所以就好比大家在一起挤着不能动，那么就没有电流。但是有了外力，电子就跃迁，满的地方就空出位置，从而让旁边的电子移动，从而形成电流。金属的较高地方也有电子那么较高的能带上就有电子有空位（空穴），所以何时都能导电。

D. 半导体是靠电子或空穴来导电的吗

导体和绝缘体没有绝对的界限,只是束缚电子能力的区别,导体束缚电子较弱回,换句话说就是对电流的阻碍答作用(电阻)小,因此被称为导体.而导电是因为导体在电压的作用下电子发生了定向移动,而电子带的是负电,因此电流的方向和电子定向移动的方向相反.所谓空穴,就是指半导体价带中的电子由于被热或光激发到导带中，或被受主型杂质俘获，在价带中留下一个空能级(即失去电子的价键)。空穴并不是真实存在的,只是对大量电子运动的一种等效,因为电荷实际上就是以量子态存在的.

E. 半导体的导电原理

单晶硅（纯净）在来室温下电自阻率是很大的，也就是说单位半导体的电阻很大。
但是，若按百万分之一的比例掺入少量杂质（如磷）后，其电阻率急剧下降，并且几乎降低了一百万倍。导电时，磷原子最外层有5个价电子，其中4个价电子分别与邻近4个硅原子形成共价键结构，另外一个自由电子导电，所以它是发生了化学反应，产生了共价键。
不知道对不对啊。

F. 导体和半导体有什么区别 半导体也能导电为什么不叫导体

导体,一般指金属来,其在常温下自的金属晶体结构与晶体硅等半导体是大不相同的,虽然名义上金属在非化合态的时候电子轨道最外层也有1-4个电子在围绕原子核高速旋转,看起来是受原子核严密控制的,但实际上金属晶体的结构却十分松散,金属原子之间可以滑动,这就是为什么金属有或多或少的延展性,而电子们的活动就更为自由,当有外电压的作用时,他们就会发生定向移动,形成电流.半导体晶体的内部结构相比之下就牢固得多,特别是体现在原子核对其外层电子的作用力较强,当电子离开原子核的时候,原子核对电子原来的作用力就在原先电子存在处形成了"力量真空",就是我们所说的空穴.而金属的力量相比之下小得多,当失去电子之后就不能认为出现了"力量真空”。所以，只有在描述半导体导电原理是才引入“空穴”这个概念（清华资源）

G. “半导体”的导电原理是什么

在极低温度下，半导体的价带是满带（见能带理论），受到热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后成为导带，价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位，称为空穴。空穴导电并不是实际运动，而是一种等效。

电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动 。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流，分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴，电子-空穴对消失，称为复合。

复合时释放出的能量变成电磁辐射（发光）或晶格的热振动能量（发热）。在一定温度下，电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡，此时半导体具有一定的载流子密度，从而具有一定的电阻率。温度升高时，将产生更多的电子- 空穴对，载流子密度增加，电阻率减小。

(7)半导体为什么定向导电扩展阅读：

半导体的应用

1、在无线电收音机（Radio）及电视机（Television）中，作为“讯号放大器/整流器”用。

2、发展「太阳能（Solar Power）」，也用在「光电池（Solar Cell）」中。

3、半导体可以用来测量温度，测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域，有较高的准确度和稳定性，分辨率可达0.1℃，甚至达到0.01℃也不是不可能，线性度0.2%，测温范围-100~+300℃，是性价比极高的一种测温元件。

4、半导体致冷器的发展, 它也叫热电致冷器或温差致冷器, 它采用了帕尔贴效应。

H. 为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体

因为制造半导体器件和集成电路时，最重要的是要很好地控制掺入的杂质的种类回和数量（浓度）答，只有纯净的本征半导体，才可能按设计者的需要制造出需要的器件。

本征半导体完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体称为本征半导体。实际半导体不能绝对地纯净，本征半导体一般是指导电主要由材料的本征激发决定的纯净半导体。

本征半导体中，电子和空穴均能自由移动，它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流，分别称为电子导电和空穴导电。在本征半导体中，这两种载流子的浓度是相等的。随着温度的升高，其浓度基本上是按指数规律增长的。

(8)半导体为什么定向导电扩展阅读：

在绝对零度温度下，半导体受到光电注入或热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后成为导带，价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位。

在一定温度下，电子空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡，此时本征半导体具有一定的载流子浓度，从而具有一定的电导率。加热或光照会使半导体发生热激发或光激发，从而产生更多的电子－空穴对，这时载流子浓度增加，电导率增加。

I. 半导体到底靠什么导电

“在半导体中，只有电子能导电”这句话对吗？可能大部分人都会认为这句话是错的。“导体和半导体的区别在于前者只有电子参与导电，而后者既有电子又有空穴参与导电”这句话对吗？可能大部分人都会认为这句话是对的。其依据是：在半导体中同时存在二种载流子：自由电子与空穴，半导体在外电场的作用下，一方面带负电的自由电子定向移动形成电子电流，另一方面带正电的空穴也会定向移动形成空穴电流。半导体中流过的总电流是这两个电流之和。事实果真如此吗？ 先来看看什么是空穴？空穴就是半导体的共价键结构中应该有价电子而实际上没有价电子的地方。空穴一般在如下二种情况下形成：一是本征激发（由于半导体本身的温度不是绝对零度，半导体中的某些价电子能够获得足够的能量从而摆脱共价键的束缚，从共价键结构中跑出来变成自由电子，在半导体的共价键结构中便产生了一个空位，形成空穴）；二是P型半导体（本征半导体中掺入三价杂质元素时，由于三价杂质元素只能提供三个电子，缺少一个电子，在半导体的共价键结构中便产生了一个空位，形成空穴）。当在半导体材料的两端外加电场时，一方面半导体内的自由电子在外电场的作用下会产生定向移动，从而形成电子电流。另一方面在外电场的作用下半导体中的价电子也会从原来的位置跑出来成为自由电子，在外电场的作用下定向移动后又进入到另外的一个空位再次成为价电子，形成了一个不是由原半导体中的自由电子所形成的一个电子电流。这个电流我们暂时称为“价电流”（价电流并非是价电子的移动形成，而是价电子成为自由电子后，定向移动一定距离后又变成价电子的过程中所形成的电流”。“价电流”实际上也是电子电流, 只不过不是我们通常认为的半导体内部已经存在的自由电子所形成的罢了。半导体中流过的总电流实际上是电子电流与“价电子”电流共同移动所形成的电流，所以我们的结论是：在半导体内部只能是电子能导电。这便是半导体内部导电的事实。那么，为何现行的电子技术书籍中都会出现空穴带正电，空穴定向移动形成空穴电流这一说法呢？实际上是从另一个角度来分析问题，把“价电子”在半导体内部的定向移动看做是空穴在向与“价电子”移动方向的反方向移动。为了便于理解，教材中一般都是把半导体中“价电子”的移动看成是空穴在移动，价电子的移动方向与空穴的移动方向相反，由于价电子是带负电的，我们就认为空穴带正电的。半导体中流过的总电流就成为了带负电的自由电子移动所形成的电子电流与带正电的空穴移动所形成的空穴电流之和，这便是教材中所描述的半导体内部导电机制。打个很形象的比喻：这就好比在戏院看戏，设戏院共有二十排座位，假设每排只有一个座位，从第二排起到第二十排都坐满了人，只有第一排无人坐，戏开演后，第二排上的观众看见第一排位置无人坐，就从第二排坐到第一排上去，第二排就出现了空位，第三排上的观众又坐到第二排去，依次类推，原来第一排是空位子，后来第二排是空位子，再后来第三排是空位子，最后的空位置出现在第二十排，空位置从第一排到了第二十排，是观众的移动造成的，位子本身并不会移动。说的再形象点，电子好比是萝卜，空穴好比是坑，我们常常说一个萝卜一个坑，萝卜可以拔走，但留下的坑确是没法动的。因次，实际上空穴本身是不会移动的，更谈不上带电。我们的结论是：“在半导体中，只有电子能导电”这句话确确实实是正确的（第二个问题也清楚了）。