
【计】 semiconductor hole
semiconductor
【计】 quasi-conductor; SC
【化】 semiconductor
【医】 semiconductor
cavity; hole
【计】 positive carrier; positive hole
【化】 cavity; hole; positive hole
半导体空穴(Semiconductor Hole)是固体物理学中的重要概念,指半导体共价键中电子脱离后留下的带正电的空位。其核心含义如下:
汉英对照释义
来源:《牛津物理词典》(Oxford Dictionary of Physics)
物理本质
当半导体(如硅、锗)共价键中的电子受激发跃迁至导带后,原位置形成带正电的“空穴”。该空穴可被邻近电子填充,形成空穴的定向移动,等效于带正电荷的载流子。
等效正电荷载流子
空穴的运动方向与电子相反,其迁移率低于电子(例如硅中空穴迁移率约为电子迁移率的1/3),直接影响半导体器件的导电性能。
在PN结中的作用
固体物理学经典解释
“空穴是价带中未占据电子态的表现,其行为等效于带正电荷的粒子。”
—— Kittel, C. Introduction to Solid State Physics (8th ed.), Wiley, 2005.
半导体器件理论
“P型半导体的导电性主要由空穴迁移决定,空穴浓度受掺杂剂浓度调控。”
—— Sze, S. M. Physics of Semiconductor Devices (3rd ed.), John Wiley & Sons, 2007.
特性 | 空穴 | 电子 |
---|---|---|
电荷属性 | 等效正电荷 (+q) | 负电荷 (-q) |
迁移率 | 较低(受晶格散射影响大) | 较高 |
主导半导体 | P型 | N型 |
注:本文定义与机理解释均基于固体物理权威著作,引用来源为国际公认教材出版社。
半导体中的“空穴”是描述其导电特性的核心概念之一,其定义和原理可通过以下要点详细说明:
空穴是半导体价带中电子脱离后形成的等效正电荷载体。当共价键中的电子受外部能量(如热或光)激发跃迁到导带时,原本的位置会留下一个带正电的空位,这个空位即为空穴。需注意的是,空穴并非真实存在的粒子,而是用于简化分析半导体导电行为的等效概念。
空穴与自由电子共同作为半导体的载流子,决定了材料的导电性类型(如P型半导体以空穴导电为主),并广泛应用于二极管、晶体管等器件中。
示例理解:类似电影院座位的比喻,空穴如同观众起身离开后留下的空座,相邻观众(电子)依次填补空座的过程即表现为空穴的移动(注:此网页权威性较低,仅作辅助理解)。
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