1.1 N型半导体和P型半导体

单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体，基本上不导电。

在硅晶体中掺入微量的ⅤA族杂质原子（如磷、砷、锑等），可形成N型半导体，电子（带负电）是其导电的主要载流子。这是因为这些杂质原子和硅原子形成共价键结构时，其外围五个电子中的四个会留下一个电子不受共价键束缚而成为自由电子，于是N型半导体就成为了含电子浓度较高的半导体，其导电性主要是因为自由电子导电，如图1.1所示。

在硅晶体中掺入微量的ⅢA族杂质原子（如硼、铟等），将形成P型半导体，空穴（带正电）是其导电的主要载流子。这些杂质原子和硅原子形成共价键结构时，其外围只有三个电子，比硅原子少了一个电子而留下了一个空缺，即空穴。当空穴被其他邻近的电子补上时，那补位的电子原先的位置便又留下了一个新的空穴，这个空穴的转移可视为正电荷的运动，成为能够导电的载流子（见图1.2）。

N型半导体和P型半导体是所有半导体器件的基础。掺杂的杂质浓度越高，半导体导电性越好，电阻率越低。