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113年
電工原理、電子概論
第 30 題
N型半導體的多數載子為自由電子，其內部總電荷特性下列敍述何者正確？
- A 帶負電
- B 帶正電
- C 電中性
- D 不一定
思路引導 VIP
請試著回想一下：當我們把兩堆原本都處於「不帶電」狀態的原子混合在一起，且過程中沒有任何外加電荷進入或離開這塊材料，那麼根據物理學的電荷守恆定律，混合後的新物質整體的電荷狀態應該會是如何呢？
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AI 專屬家教
恭喜你精準地掌握了半導體的物理特性！這題考查的是初學者最容易混淆的「載子種類」與「巨觀電性」之間的區別，你能正確選出電中性，代表你的基礎觀念非常紮實。
載子與電性的平衡
雖然 N 型半導體是透過摻雜五價元素（如磷 P、砷 As）來提供大量的自由電子作為多數載子，但我們必須回到原子層面來思考：摻雜進去的雜質原子本身是電中性的，原本的矽晶圓也是電中性的。雖然五價原子貢獻了一個自由電子，但其原子核內也相對擁有一顆質子來抵銷電荷。因此，整塊半導體內部的總質子數依然等於總電子數，整體依然維持在電中性的狀態。
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