硅原子（图片来源：作者自制）

在硅晶体中，每个硅原子的上下左右都相邻一个硅原子，正好硅最外层有四个电子，它就会和相邻的硅原子共用这些电子，这样每个硅原子最外层就凑齐了8个电子。完美！

硅晶体共价键（图片来源：作者自制）

2、杂质半导体的结构

如果我们给本征半导体掺杂一些杂质，情况会有什么不同呢？比如把其中一个硅原子换成磷原子，磷原子有15个电子，排布是2-8-5，最外层有5个电子，和相邻的硅原子凑齐8个电子之后，还多出来一个电子。这样每掺一个磷原子，就会有一个无处安放的电子，掺多了就会形成一支“单身电子大军”。我们称这样的半导体为N型半导体，N（Negative）表示电子带负电。

N型半导体（图片来源：作者自制）

相反，我们如果掺入硼原子，它有5个电子，最外层有3个。硼原子和周围的硅原子凑，也只能凑出7个电子。这7个电子还差一个电子形成稳定结构，因此这里产生了一个“空穴”。我们称之为P型半导体，P（Positive）表示空穴可以等效成带正电的微粒。

P型半导体（图片来源：作者自制）

3、半导体为什么会导电？

按照前面的说法，杂质半导体有自由移动的电荷，自然可以导电。那本征半导体导电的自由电荷是哪来的呢？

其实在理想情况（即绝对零度）下，本征半导体确实不能导电，所有的价电子都被束缚在了共价键上。但是一般半导体的应用都是在室温下进行的，这时候由于热运动，半导体会本征激发出一对空穴电子。