为啥叫p型半导体？原来这名字背后有故事哦

好的，我们来聊聊为啥叫“P型半导体”这个名字背后的故事。

这名字的来源其实相当直观，与这种半导体的内部载流子类型密切相关。要理解P型，我们首先得知道什么是N型半导体。在纯净的硅（或锗）半导体中，硅原子有四个价电子，它们会与周围四个硅原子的价电子形成共价键。这种结构本身是相对稳定的，但有时会因热激发或其他原因产生少量自由电子和“空穴”。N型半导体的形成，是在纯净半导体中掺入五价元素（如磷、砷），这些杂质原子有五个价电子，其中四个与周围硅原子形成共价键，多余的第五个电子很容易成为自由电子。因此，N型半导体中，自由电子是主要的载流子（多数载流子），带负电，而空穴是次要的载流子。英文中，“Negative”代表负电，“Majority”代表多数，所以N型就叫Negative Majority carrier semiconductor，简称N型。

那么P型是怎么来的呢？它是通过在纯净半导体中掺入三价元素（如硼、镓）形成的。三价元素只有三个价电子，当它与周围硅原子形成共价键时，会缺少一个电子，从而在化学结构上形成一个“空位”，这个空位就是空穴。这个空穴可以吸引邻近共价键中的电子来填补，使得这个空穴移动到别处，看起来就像空穴在移动。在P型半导体中，空穴是主要的载流子（多数载流子），而自由电子是次要的载流子。既然空穴（Hole）是Positive（正）的（因为它代表了缺少一个负电子的位置），并且是Majority（多数）载流子，那么这种以空穴为多数载流子的半导体就被称为“Positive Majority carrier semiconductor”，简称P型半导体。

所以，“P型”这个名字，直接来源于英文“Positive Majority carrier”，非常清晰地揭示了其内部以空穴这种“正”载流子为多数的物理特性。这个故事，就是关于如何通过掺入不同价态的杂质，创造出具有不同导电特性的半导体材料，而其命名方式也直接反映了这种特性。