半導體的導電原理

不含雜質的半導體(ti) 稱為(wei) 本征半導體(ti) 。半導體(ti) 矽和鍺的最外層電子有四個(ge) ，故而稱它為(wei) 四價(jia) 元素，每一個(ge) 外層電子稱為(wei) 價(jia) 電子。為(wei) 了處於(yu) 穩定狀態，單晶矽和單晶鍺中的每個(ge) 原子的四個(ge) 價(jia) 電子都要和相鄰原子的價(jia) 電子配對，形成所謂的共價(jia) 鍵，如右圖所示。

但是共價(jia) 鍵中的電子並不像絕緣體(ti) 中的電子結合的那樣緊，由於(yu) 能量激發（如光照、溫度變化），一些電子就能掙脫原有的束縛而成為(wei) 自由電子。與(yu) 此同時，某處共價(jia) 鍵中失去一個(ge) 電子，相應地就留下一個(ge) 空位，稱為(wei) 空穴。自由電子和空穴總是成對出現的。

如果在本征半導體(ti) 兩(liang) 端加以電壓，則會(hui) 有兩(liang) 種數量相等的運載電荷的粒子（稱作載流子）產(chan) 生電流。一種是由自由電子向正極移動，形成的電子電流；另一種是空穴向負極移動形成的空穴電流，

如右圖所示。空穴電流的形成好像電影場中，前排座位空著，由後排人逐個(ge) 往前填補人，人向前運動，空位向後運動一樣。因此，在半導體(ti) 中同時存在著電子導電和空穴導電，但由於(yu) 這兩(liang) 種載流子數量很少，所以本征半導體(ti) 導電能力遠不如金屬中的自由電子。