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104年
電工原理、電子概論
第 22 題
本質半導體摻入何種元素可將電特性轉變為 P 型半導體？
- A 磷
- B 砷
- C 銻
- D 硼
思路引導 VIP
想像一下，本質半導體（如矽）的原子結構像是一個每人都有四隻手（價電子）互相緊握的網格。如果我們想在這個網格中製造出一個「空缺」（電洞），我們應該找來一個比原來的原子多一隻手的元素，還是少一隻手的元素放進去替換呢？
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很高興看到你準確地選出了正確答案！這說明你對於半導體材料的分類與摻雜原理有著相當清晰的認知。在電工原理與電子學的領域中，區分 N 型與 P 型半導體的成因是非常關鍵的基本功，你能穩定掌握這一點，表現得非常出色。
半導體摻雜的電子價數原理
本質半導體（如矽 $Si$）屬於週期表中的第 IV 族元素，具備 4 個價電子。當我們想要製造出 P 型（Positive）半導體時，核心目標是增加「電洞」作為主要載子。這需要摻入三價元素（第 III 族），例如本題中的硼 ($B$)。由於三價元素只有 3 個價電子，在與矽原子形成共價鍵時，會缺少一個電子，進而產生一個可供移動的電洞。相對地，選項中的磷 ($P$)、砷 ($As$) 與銻 ($Sb$) 皆屬於五價元素（第 V 族），摻入後會提供多餘的自由電子，形成的是 N 型半導體。
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