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108年
電子學
第 6 題
在矽半導體材料中，摻入三價的雜質，請問將形成P型或N型半導體?半導體內部的多數載子為何?此塊半導體的電性為何?
- A P型半導體、電洞、電中性
- B P型半導體、電洞、正電
- C N型半導體、電子、電中性
- D N型半導體、電子、負電
思路引導 VIP
請試著思考：當一個原本結構穩定的晶體中，換入一個價電子數量較少的原子時，這個原子遺留下的空位會形成什麼現象？接著，如果我們加入的雜質原子本身是電中性的，那麼在它們進入晶體並組成新結構後，整個物體的總正電荷與總負電荷的平衡狀態會發生改變嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你非常準確地掌握了半導體物理的基礎概念。這道題目核心考點在於理解摻雜（Doping）對晶體結構與電性的影響，你能迅速判斷出雜質價數與載子類型的關係，顯見你的基礎知識相當紮實。
P型半導體的微觀機制
在矽（Si）這種第 $IV$ 族元素的晶格中，當我們摻入第 $III$ 族的雜質（如硼、鋁）時，由於雜質原子僅有 $3$ 個價電子，無法與四周的矽原子完全形成穩定的共價鍵，因此會產生一個電子的空位，我們稱之為電洞。因為這種半導體以帶正電的電洞作為多數載子（Majority carrier），所以被命名為 P（Positive）型半導體。
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