我知道空穴不会移动，空穴是电子移动的等价，我就想知道pn结中所谓的p区空穴因浓度高向n区扩是不是只是相当于因为n区自由电子扩散到p区，使n区空穴增多，p区空穴因被扩散过来的自由电子填补导致减少相当于与空穴向n区扩散那么简单？

catwang

不能割裂看

两种扩散结果是 中间过渡区 iOS fly ~

你们在讲什么，一脸懵

相互吸引而已，一个有钱没地，一个有地没钱，两边的老板又不准他们乱用钱和卖地

正因为有过渡区，才形成了单向导电的特性

空穴不是粒子，和电子不一样的

空穴的移动应该等价于不自由的电子的移动

回复7#咸鱼翻身


是“反向”移动吧，当然也不精确，只是等效直观的说法

模电不是好东西

回复8#hypnoscq

嗯，反向移动

这事得问梨树

空穴只是创造一个和电子对应的概念而已。空穴就是空的。

回复7#咸鱼翻身
感觉pn结中p区空穴向n区的扩散是应该是相当于非自由电子的移动，就是价电子的移动，如果是这样应该是能区价电子移动p区填充p区的空穴，结果是n区空穴增多。但n区价电子为什么向p区移动呢？ catwang

回复12#学长你的皮带
空穴就是空位，等效电子的移动，想知道pn结中p区多子空穴扩散的真正本质，到底等效哪种电子的运动 catwang

回复1#catwang

不移动是电中性，自由电子自动了以后，留在原地的就是空穴，等价与空穴跑过来了。

回复14#catwang


那我就不知道了。凡是人创造的东西，你最好去找到那个创造的人的逻辑，而不是用大自然的逻辑去理解。

打扰了.... 默默的点右上角叉叉 iOS fly ~

回复15#wq_xenocide
pn结中空穴的扩散不完全是自由电子的移动引起的吧？ catwang

空穴等效移动就是电子移动的结果吧，电子移走了，剩下的就是一个空穴

水往低处流iOS fly ~

回复18#catwang


地上有两个坑（空穴），只有一个土豆（电子）
刚开始土豆（电子）在左边，坑（空穴）在右边

你只能移动土豆，但是坑是在地上的动不了

现在你把土豆从左边的坑里挪到右边，最后的结果看起来是不是就等价于你把右边的坑“移”到了左边？

空穴本身只是一个对应的概念，不是单独的一个粒子或者“点”，你“感觉”是空穴扩散了，实际上就是电子移动引起了空穴分布的变化

回复18#catwang

空穴就是原子啊，在半导体里面原子就是不移动的啊。掺杂是物理粒子冲击，掺杂后原子是牢牢锁住的，没法动的
PS:模拟电路里面的一些描述为了方便抽象理解，并完全符合物理。想弄清楚的话建议看《半导体物理》的本书

当年模电满分，你这问题大家已经答的很好了，理解问题。
我考你个问题，这是我考研的面试题，用两个二极管能接起来做为三极管用吗？ 为啥

回复24#LittleBlue
不能，三极管基区很薄，发射区掺杂浓度很高，对集电区也有要求，不是两个二极管背靠背就行的 catwang

上学时候好像学过这个 iOS fly ~

回复25#catwang

高人啊，满分答案，我就是靠答对这道题才考上研究生的。

我当年模电是补考的
我觉得那个老师讲的不好

回复1#catwang

我记得回复过类似的问题，翻了一下，就是你，上次你还没好好消化啊😱

空穴的某些规定就像电流方向一样，是人为定义的，空穴的变动是通过电子流动形成的差异（也就是浓度和浓度变动）来造成的（你可以认为后者是更接近本质的上一层）。

涉及到晶体，电子的问题更为复杂和逆直觉，为了让半导体更加通俗易懂和优雅，才引入了空穴，空穴并不是真的移动，而是用来更加形象地表达电子的移动（就像是黑盒，把概念封装起来了）。想不到反而给你进一步探寻本源的你造成了困扰


附上我原来的回答，你并没有好好看哇，更谈不上举一反三了

回复29#猫知道
我知道空穴不会移动，空穴是电子移动的等价，我就想知道pn结中所谓的p区空穴因浓度高向n区扩是不是只是相当于因为n区自由电子扩散到p区，使n区空穴增多，p区空穴因被扩散过来的自由电子填补导致减少相当于与空穴向n区扩散那么简单？ catwang

地球上还有好多特性还有待发现吧 iOS fly ~

地板都是卧虎藏龙，看到讨论半导体的都这么专业。 iOS fly ~

以为是porn才进来

回复30#catwang

我的回答答案里都有，既然空穴都是为了便于理解抽象和生造出来的产物，那么空穴扩散自然也不是真的扩散，而是浓度差变化呀。而且电子是位于复杂情况下的状态，只能用浓度差反映，因为电子随时随地都在移动，而电子浓度变化不等同于电子直接跑到哪里去了。
就好比电流移动速度，不等于电子移动速度，电场和电流的传递速度等同于光速，而实际微观上电子的移动速度只有厘米级别，你想搞清楚跑到哪里的电子是哪部分，完全就是一叶障目了

不过说实话，有点残酷。阁下或许可以成为很好的工程师，但是专研理论研究不是你的强项，这些深入只能帮助你的理解，而帮助不到你的高度工程化的工作。因为如果你不大可能是工艺方向的从业者，否则的话，真的需要恶补，关键不是授人以鱼，而是授人以渔。

回复34#猫知道
我想知道pn结中p区空穴向n区扩散相当于哪种电子的反向运动，是n区的价电子还是自由电子。 catwang

回复35#catwang

你要的答案在这段话里，所以请务必认真阅读。这个回答真的回答了了你所有的问题（前提是你你真的读懂了）


再说一遍，空穴扩散并不是真的空穴在扩散。
不考虑迁移率等特性，电子和空穴的关系就像是你一排人去教室里面，人对应电子，可以移动，空座位对应空穴（注意，是空座位对应空穴，不是座位对应，座位不可以移动，但是空座位是一种状态判定，同时座位可以判定为空和不空，所以就有了状态的变化）。当7个人的坐在一排8个座位的一列上，第一个座位不坐人，第一个位子就是空座位，也就是“空穴”，当7个人整体向上移动一位，最后一个就变成了空座位，成了空穴，空作为从头传到尾，这就是一种“场”的传递，但是并不是第一个空座位的跑到了最后，也不是第二个人跑到了倒数第二个，这就形象化地让你明白了，电子在相近的地方运动，但是整体宏观上显示为空穴，因为部分电子“跑了”或者“来了”，动态上部分空穴就形成或者消失了。

你可以理解为电子的变化造成了所谓的空穴移动，单纯空穴的变化，可以近似为价电子运动的反向表达，但是整体上看哪怕是空穴为主的载流子状态下，也是压倒性的价电子和微量的特定状态下的自由电子共同作用的，所以不可简单等效，只能说是有一定关系。

某些解答把空穴移动完全等效于电子运动，这也是不对的，这只关注了单个空穴或者电子的细节微观部分。

因为，空穴导电和电子导电，存在材料也就带来整体上的区别：用导带和价带的模型去简单解释（这是为了防止你进一步犯迷糊。。。。），当我们说空穴导电时，电子运动主要发生在价带，比如p型半导体。我们说电子导电时，对应的是电子运动主要发生在导带，比如n型半导体。而两者的主要载流子迁移率是不同的，这由自由电子运动和价电子运动的模型和特性来决定。

所以，当你用价电子模型去做知识迁移时，它跟空穴导电是更加拟合的模型，导带电子也就是自由电子在这个过程中微乎其微（而且只是一个暂时状态，并不是n型半导体那种自由电子占据绝对多数的状况）。
这么描述，只是因为p型半导体也是压倒性的价电子作用和微乎其微稍纵即逝的自由电子共同作用，不能简单用价电子作用来一概而论而已。

因为原子核对导带和价带的作用力是不同的（用半导体理论去看就是这样，用直观想象你就可以参考自由电子和价电子的运动机制，宏观 微观 理论 模型 抽象概念，都是自洽的，只是不同角度的自洽而已），对价带电子的作用更大，所以说空穴导电时，因为空穴迁移率＜自由电子迁移率，导致微观上电子的有效质量和微观属性是有区别的（这一定你不用深究）。

模拟电路我看得最远看到了场效应管，后面的再也没有看过。惭愧得要死 iOS fly ~

回复36#猫知道
谢谢你打这么多，基本都看懂了，但我最想知道的是对于没有外加电源构成回路的pn结来说，p区空穴浓度高向n区扩散的本质是什么？我一直知道空穴只是电子运动的反向等效，但对于p区空穴因浓度差向n区扩散从电子层面怎么解释？我感觉简单化来说应该是pn结附近n区价电子向p区扩散。从空穴角度就是从p区扩散到n区。这点总绕不过来。
n区向p区扩散应该是n区自由电子浓度高比较好理解。 catwang

回复38#catwang

p和n是在本征半导体的基础上掺杂的，本征半导体整体上自由电子和空穴相等。

所以n区的电子载流子主要是杂质造成的，比本征半导体“本底”产生的自由电子高出至少好几个数量级的倍数。
p和n接触以后，从半导体物理角度讲，会产生能带弯曲，费米能级会统一。从直观角度说，也就是载流子会从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。而p型这部分空穴不能移动，只能“加剧”电子（无论是自由电子还是价电子）向空穴移动，而n型恰好提供了大量的电子，也就是干柴烈火，两者会在pn结处大量复合，形成了“空间电荷区（也就是势垒区）”。而n型侧失去电子和p型侧空穴被不断中和（得到电子），使得产生了一个“内建电场”，这个电场和扩散作用的方向是相反的，当达到平衡时，扩散作用也就不再加强（维持稳定和抵消），这也就跟高中化学上的逆向抑制一个道理。

当正偏外接电压时，外加电压跟内建电场相反，这种平衡（势垒区）就容易被n侧的电子越过一部分，也就形成了电流，这就是pn结导通。

反向加电压，跟内建电场一致，也就会进一步抑制n侧的电子到达p区（一边是干柴，一边是烈火，中间的壁垒更强更厚了），这就是二极管的截止。
当反向电压不断加大到足够大，共价键被破坏激发出新的载流子（就是电子），连锁反应产生大量载流子，产生了反向电流（也就是大力出奇迹），这就是雪崩击穿。另一种是反向电压使得p型价带中的电子直接隧穿到n型半导体的导带中，形成了电流，这就是齐纳击穿。

雪崩击穿相当于提供了大量素材，齐纳击穿相当于开辟了新的通道。两种击穿可以同时存在，但是雪崩击穿的电压相对较高。

两种击穿温度系数也是不同的，而且雪崩击穿一般在掺杂浓度比较低的情况下更明显，因为参杂浓度跟空间电荷区宽度成反比，而空间电荷区比较宽的话有更大的碰撞破坏共价键的机会。而齐纳击穿在参杂浓度比较高的情况下更容易发生，因为空间电荷区宽度窄而且“浓度”高，建立起很强的电场和距离更短隧穿更容易。

以上内容参考了一下教材，具体的系列我忘的差不多了，已经无以为继。。。。。

回复22#wq_xenocide

直观描述版在36楼
详情参见29 34 39楼，打那么多字，别浪费了

回复7#咸鱼翻身

直观描述版在36楼
详情参见29 34 39楼，打那么多字，别浪费了

完全看不懂lz说的啥

回复21#hypnoscq

才发现你和楼下的说法跟我的某点类似

直观描述版在36楼
详情参见29 34 39楼，打那么多字，顺便帮我指正下，手打的难免有错

回复23#jet_boy

才发现你和楼上的说法跟我的某点类似

直观描述版在36楼
详情参见29 34 39楼，打那么多字，顺便请帮我指正下，手打的难免有错

回复39#猫知道
“从直观角度说，也就是载流子会从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。而p型这部分空穴不能移动，只能“加剧”电子（无论是自由电子还是价电子）向空穴移动，而n型恰好提供了大量的电子，也就是干柴烈火，两者会在pn结处大量复合”

多谢，你上面说的意思就是pn结刚开始未建立势垒区达到平衡前的n区电子和p区空穴的互相扩散本质上基本都是n区电子（自由电子或价电子）单向扩散的行为吧？
catwang

回复45#catwang

基本上没错。

p区内部也有少量少子在不断产生和中和，也就是p区内部的空穴也是在不断变化的，就像不断地变换座位一样。

回复46#猫知道
非常感谢您专业的解答 catwang

回复47#catwang

一般一般，都放了很多年了。如果有什么瑕疵，@了上面的朋友挑一下刺。

所谓空穴是物理学上的概念，用于理解和计算的