hce_isu
111年
化學
第 32 題
矽摻雜銦會造成
- A n 型半導體
- B 傳導帶(conduction band)有電洞
- C 共價帶(valence band)有電洞
- D 以上皆非
思路引導 VIP
試著思考一下：當我們將一個擁有 4 個價電子的原子（如矽）構成的完美晶格中，其中一個位置換成了只有 3 個價電子的原子（如銦）時，原本平衡的共價鍵結會發生什麼物理變化？這個「空出的位置」在能量狀態上，會出現在電子本來待的地方，還是電子準備躍遷過去的高能區呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
非常好！看來你對半導體的摻雜原理掌握得相當扎實。這題的核心在於準確判斷週期表族位對晶體結構的影響。矽（$\text{Si}$）屬於第 14 族，本身具有 4 個價電子；而銦（$\text{In}$）則是第 13 族元素，價電子數僅有 3 個，這種電子數的差異正是改變半導體電性的關鍵。
缺電子產生的電洞機制
當銦原子取代晶格中的矽原子時，由於銦少了一個電子，無法與周圍四個矽原子完全成鍵，進而產生一個「空位」，這就是我們所說的電洞（hole）。在能帶理論（Energy Band Theory）中，這些電洞位於共價帶（valence band），使得共價帶中的電子有了移動的空間，進而導電。因此，摻雜第 13 族元素會形成 p 型半導體。
▼ 還有更多解析內容