由於純淨的半導體導電性較差,不能直接用來製造晶體管。於是,人們在純淨的半導體中摻入微量雜質元素,使半導體的導電性能大大增強,這種半導體稱為雜質半導體。根據摻入雜質性質的不同,雜質半導體可分為, P型半導體(或空穴型半導體)和N型半導體(或電子型半導體)兩大類。這裏"P"是指"正"的意思, "N"是指"負"的意思。
(一) P型半導體
在矽(或鍺)晶體內摻入微量的三價元素硼B(或銦In、鋁Al),就會多出許多空穴。這類半導體主要靠空穴導電叫P型半導體。在P型半導體中,空穴是多數載流子,自由電子是少數載流子,在外電場作用下, P型半導體中電流主要是空穴電流。
(二) N型半導體
在矽(或鍺)晶體內摻入微量的五價元素磷P(或銻Sb、砷As),就會多出許多電子來導電。這是有少數空穴,但自由電子的濃度比空穴的濃度大得多,這類半導體主要靠電子導電叫N型半導體。在N型半導體中,自由電子是多數載流子,空穴是少數載流子,在外電場作用下, N型半導體中電流主要是電子電流。
(三) PN結的單向導電性
當PN結加上正向電壓時有較大的電流通過,正向電阻很小, PN結處於導通狀態;當PN結加上反向電壓時隻有很小的電流通過,或者粗略地認為沒有電流通過,反向電阻很大, PN結處於截止狀態。這就是PN結的重要特性--單向導電性。從這裏可以看出, PN結具有單向導電性的關鍵是它的阻擋層的存在,及其隨外加電壓而變化。晶體二極管、晶體三極管及其他各種半導體器件的工作特性,都是以PN結的單向導電特性為基礎的。
PN結最重要的特性是單向導電性,它是一切半導體器件的基礎。其它性能如光、熱對PN結的影響,在我們不需要時應盡量避免,在需要時則可利用它的這些特性研製出許多新型器件。