物質根據其導電能力可分為導體，半導體和絕緣體。每個人都知道金屬中有許多自由電子。在電場的作用下，自由電子取向形成電流，因此金屬具有良好的導電性并且是導體。在塑料，云母和其他材料中，雖然它們也含有大量的電子，但這些電子被核周圍的核緊緊地束縛，不能自由移動。因此，即使施加強電場，這些電子也不會產生定向運動。這種材料是絕緣體。
除導體和絕緣體外，還有一類物質。它們既不像導體那樣導電，也不像絕緣體那樣導電。它們的導電性介于導體和絕緣體之間。我們將這些材料稱為半導體。
純半導體材料不導電，但半導體電子結合的狀態是松散的。隨著溫度升高，單個電子自由地脫離并變成自由電子，并且半導體具有一定的導電性。在電子脫離束縛之后，原始位置將出現空位。這個空位可以被其他原子中的電子填充，好像原來的空位移動了一個位置。如果對半導體施加電場，則空位的填充運動將是方向性的，好像空位從正變為負。如果可以定向的自由電子被稱為載流子，那么可以定向的空位也是一種稱為空穴的載流子。自由電子是帶負電的載流子。由于空穴沿與電子運動方向相反的方向移動，因此空穴是帶正電的載流子。圖14-1示出了半導體中載流子的移動方向，其中電流的方向與空穴的移動方向相同，與電子的運動方向相反。
盡管在半導體中存在兩種類型的載流子，但由于其少量，純半導體的導電性非常弱。如果在純半導體中添加少量雜質元素，則可以大大提高半導體的導電性。添加到半導體的雜質元素可以分為兩種:。在向半導體中添加雜質之后，在半導體中產生許多帶負電的電子。該半導體稱為N型半導體，其中電子是多數載流子，并且空穴是少數載流子;添加到半導體中的另一種雜質產生缺少電子的空穴。這種類型的半導體稱為P型半導體，其中空穴是多數載流子，電子是少數載流子。
在N型和P型半導體中，多數載流子和少數載流子的數量是完全不同的。
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