P和N的由来

P 和 N 并不是英文单词的缩写,而是早期半导体物理中对掺杂半导体导电类型分类符号

一、P型(P-type)—— 不是 Positive!

  • P = Positive charge carrier (hole) predominant
  • P型半导体中,多数载流子是”空穴(正电性)”
  • 实际做法:在本征硅中掺入 Ⅲ族元素(如硼 B)
    • 硼原子比硅少一个价电子 → 产生空穴(可看作带正电的载流子)

P 表示”以正电荷(空穴)为主要载流子的半导体”

Softool Notes:

  • 正电荷并不会移动,只是为了方便说明问题,假想的概念;
  • 本征半导体:自由电子数 = 空穴数;
  • 硼 péng;

二、N型(N-type)—— 不是 Negative!

  • N = Negative charge carrier (electron) predominant
  • N型半导体中,多数载流子是”自由电子(负电)”
  • 实际做法:在本征硅中掺入 Ⅴ族元素(如磷 P、砷 As)
    • 磷原子多一个价电子 → 成为自由电子

N 表示”以负电荷(电子)为主要载流子的半导体”


三、为什么叫 P / N?

20世纪40~50年代研究锗/硅 PN 结时,用 P = Positive carrier(空穴主导) N = Negative carrier(电子主导) 来标记两种相反导电类型的半导体材料。

所以严格说:

  • P ≠ Positive(虽然空穴带正电)
  • N ≠ Negative(虽然电子带负电)
  • P/N 是对多数载流子类型的习惯命名符号

四、一句话记忆

  • P区掺 硼(B) → 空穴多 → 正载流子为主
  • N区掺 磷(P) → 电子多 → 负载流子为主
  • 两者结合 → PN结 → 二极管