02
你在炒CP ， 半导体在炒NP
半导体一般有着上下两个能带 ， 上面的叫做导带(一般标记为C) ， 下面的叫做价带(一般标记为V) 。 在绝对零度的时候 ， 价带中充满着电子 ， 而导带中则没有电子 。 随着温度升高 ， 一小部分价带中的电子(n)就会激发到导带；而电子激发出去后在价带留下的空位 ， 叫做空穴(p) 。 半导体理论中不能炒CP ， 因为导带中并没有空穴这个概念 。
如果你不在半导体中加上任何东西 ， 那么这块半导体就是一块本征半导体 。 这时 ， 电子和空穴的数量相等 。
但是 ， 如果你在半导体中加入一些VA族元素(比如说磷,P) ， 那么由于这种杂质原子比硅(Si)这些IV族元素的原子多一个核外电子 ， 因此磷原子在和周围的硅原子牵手后 ， 会多出一个电子 。 这个电子就会成为半导体中的自由电子 ， 这使得半导体的导电性能大大增加 。 这种半导体 ， 就是n型半导体 。 在能带上看 ， 导带下面一点的位置会多出一个带有电子的能带 ， 电子从这个能带中可以更轻易地跃迁到导带 。
而如果你在半导体中加入一些IIIA族元素(比如说硼,B) ， 那么由于这种杂质原子比硅(Si)这些IV族元素的原子少一个核外电子 ， 因此硼原子在和周围的硅原子牵手时 ， 会有一个手牵不上 ， 那只牵不上的手就是一个空穴 。 这个空穴出现后 ， 周围就会有一个电子补进这个空穴 ， 而这个电子原来的位置又会变成一个空穴 。 这个过程连续下来 ， 就形成了一个会流动的空穴 ， 这也使得半导体的导电性大大增加 。 这种半导体 ， 就是p型半导体 。 在能带上看 ， 价带上面一点的位置会多出一个空荡荡的能带 ， 价带的一些电子会跑到这个能带上 ， 从而在价带中留下空穴 。
左图为n型半导体 ， 右图为p型半导体
03
NP结合 ， 就是最强CP
如果一块n型半导体和一块p型相互接触 ， 会变成什么呢？
首先 ， n型半导体中的电子会向p型半导体涌来 ， p型半导体中的空穴也会向n型半导体跑去 。 那一刻 ， 他们之间形成了强大的电流 ， 让他们难分难舍 ， 形影不离 。 这 ， 就是n、p之间的热恋期 。
后来 ， 两块半导体的情绪都稳定了下来 。 他们相互接触的那个位置上 ， 流动的电子和空穴都被电场扫了出去 ， 只剩下固定的正电荷和负电荷 。 这个接触的位置 ， 就是空间电荷区 。 而两块半导体连接的整整一块区域 ， 就叫做pn结 。
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