我们都知道半导体晶体每种Tetra易轴的原子与四个相邻原子产生共价键。以这种方式,半导体晶体中的每个原子在最外面的轨道中获得八个电子。现在,如果在纯或掺杂的小百分比的三棱镜杂质原子掺杂内在半导体晶体,然后晶体的电动行为急剧改变。
让我们解释杂质原子如何使晶体中相同数量的半导体原子取代并占据其位置。现在每个三价杂质原子的三种价电子产生与三个相邻半导体原子的共价键。以这种方式,每个杂质原子在最外面的轨道上获得7个价电子。
但是,杂质原子的最外面轨道中缺乏一个电子。换句话说,有三种完全的共价键和一种与一种电子的不完全共价键。因此,一个电子存在空缺,我们将这种空缺称为孔。
每个孔都从一个杂质原子创建。到目前为止,我们已经解释说,关于创建孔,但没有集中与静态杂质原子相关的孔如何在晶体中移动。但在半导体晶状体中也可以像电子一样移动,但运动机制是不同的。当一个不完全共价债券的一个洞产生时,它不会终止不完整。
很快就是其他相邻的共价键的电子打破并坐在该孔上并进行了新的共价键。当从共价键出来时,电子产生在它后面的孔。如果我们在相关的角度看待此事,我们可以说洞从之前的位置移动到一个新位置。
在孔的新位置发生同样的事情,因此,孔将进一步移动到另一个新位置。这就是孔在半导体晶体中移动的方式。最后,我们可以这么说P型半导体有充足的孔随机在水晶内部移动。
除了在p型半导体晶体中的三价杂质原子产生的孔之外,还将存在热产生的电子孔对。热生成的电子孔对是指由于室温热激发而导致由于共价键的击穿而导致的那些电子空穴对。这些热生成的电子在p型半导体晶体中有助于自由电子。
因此,p型半导体中的孔的总数是由于热激励引起的三价杂质原子和孔产生的孔之和,而自由电子仅是由于热激发。因此,p型半导体中的自由电子的数量远小于其内的孔数量远小得多。这就是为什么我们认为孔作为多数载波,电子在P型半导体中被称为少数载波。
用于掺杂目的的三价杂质P型半导体是硼,镓和铟。