△P型半导体（图片来源：作者自制）
3、半导体为什么会导电？
按照前面的说法 ， 杂质半导体有自由移动的电荷 ， 自然可以导电 。 那本征半导体导电的自由电荷是哪来的呢？
其实在理想情况（即绝对零度）下 ， 本征半导体确实不能导电 ， 所有的价电子都被束缚在了共价键上 。 但是一般半导体的应用都是在室温下进行的 ， 这时候由于热运动 ， 半导体会本征激发出一对空穴电子 。
△本征激发（图片来源：作者自制）
在两种杂质半导体中 ， 当然也有本征激发 。 也就是说在N型半导体中 ， 也有空穴的存在 ， 但是数量少于自由电子 ， 这两种载流子中 ， 数量多的我们叫它多子 ， 少的叫做少子 。 在P型半导体中则相反 。
N型与P型半导体的结合：“自带电场”的PN结
如果我们把两种杂质半导体连接起来 ， 会发生什么呢？
N型半导体的电子多空穴少 ， P型半导体的空穴多电子少 。 这有点像两种不同溶液之间的混合 ， 这边多数的电子会想跑到另一边 ， 那边多数的空穴想跑到这边 ， 这种行为叫做多子的扩散 ， 但是这个扩散一开始就出现问题了 。 不知道大家玩过“贴树皮”的游戏没有 ， 两人需要在规定时间内“贴”在一起 ， 时间一到 ， 没贴起来的人要被淘汰 。
电子空穴也一样 ， 它们不可能舍近求远 ， 因此常常两种杂质半导体连接处的多子就直接“贴”了起来 。 要记得我们的两个半导体都掺杂了原子进去 ， 整体是电中性的 ， 我们只是画出了导带上的自由电子和空穴 ， 下面还有原子核和内层电子呢 。 现在电子跑了 ， 或者空穴被填充了 ， 那这两块地方就会显示出电性 。 失去电子的N型半导体显正电性 ， 失去空穴的P型半导体显负电性 ， 这个结构就叫做PN结 。
是不是听起来有点晕？下面这张示意图可以帮助大家直观地了解PN结的形成过程 。
△PN结 (图片来源：维基百科)
PN结形成后 ， 其两端显不同的电性 ， 进而形成一个从N指向P的电场 。 这个电场是自发形成的 ， 我们可以叫它自建电场 。 这时候我们来看看少子的情况 ， 少子和多子的电性是相反的 ， 既然自建电场阻碍了多子的扩散 ， 反而就促进少子运动到对面去了 ， 这个过程叫少子的漂移 。 多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡的时候 ， 这时候PN结就稳定形成了 。
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